什么是永磁同步电机?
结构
工作原理
特征
类型
永磁同步电机控制
优点
缺点
永磁同步电机的应用
永磁同步电机(PMSM)是一种由永磁体提供磁场激励的交流同步电机。永磁同步电机是非常高效，无刷，非常快，安全，并给予一个高动力学性能。永磁同步电机由于其自身的优点，在许多领域都有广泛的应用。
什么是永磁同步电机?永磁同步电机(PMSM)是一种无刷电机，具有很高的可靠性和效率。由于其永磁转子，也具有高转矩，机架尺寸小。而不是使用绕组转子，永磁体安装生成一个旋转磁场。由于没有直流电源的供应，这些类型的电机非常简单，成本更低。永磁同步电机是一种交流同步电机，其励磁由永磁体提供，具有正弦波形。永磁体使永磁同步电机在零转速下产生力矩。该电机提供高效率的操作，并需要一个数字控制的逆变器。
为什么同步电机不能自启动?
结构永磁同步电机，像任何旋转电机一样，包含一个转子和一个定子。永磁同步电机的结构与基本同步电机相似，但唯一不同的是转子。在这种类型的电机中，永磁体安装在转子上，转子没有任何磁场绕组。
永磁体被用来产生磁场。电机用永磁体具有较高的磁导率，由钐钴和介质铁、硼组成。最广泛使用的永磁体是钕硼铁，因为它的有效成本和容易获得。
工作原理永磁同步电机的工作原理与同步电机相似。其工作原理是基于定子的旋转磁场和转子的恒定磁场的相互作用。它取决于旋转磁场在同步速度下产生的电动势。
当定子绕组由三相电源供电时，旋转磁场就会在气隙之间产生。当转子磁场极点保持旋转磁场在同步速度和转子连续旋转时，这就产生转矩。由于这些电机不是自起动的，因此需要提供一个变频电源。
- 没有火花，在爆炸环境中更安全
- 干净、快捷、高效
- 比ACIM更紧凑、更高效、更轻
- 专为高性能伺服应用
- 运行与/不需要位置编码器
- 可听见噪音和电磁干扰低
- 平稳的低速和高速性能
- 与磁场定向控制(FOC)耦合时，产生最佳力矩
根据磁铁与转子的连接方式和转子的设计，永磁同步电机可分为两种类型:
- 表面永磁同步电机(SPMSM)
- 内部永磁同步电机。
SPMSM安装所有磁铁片在表面上，而IPMSM放置磁铁在转子内。
此外，根据定子设计，永磁同步电机可以:
- 分布式绕组
- 集中绕组
由于永磁同步电机必须采用正弦波驱动，使得控制的复杂性增加。永磁同步电机需要一个控制系统，例如，一个变频驱动或伺服驱动。有大量的控制技术实现了控制系统。最优控制方法的选择主要取决于摆在电驱动前面的任务。为了解决简单的任务，通常采用梯形控制与霍尔传感器。为了解决电力驱动需要最大性能的问题，通常选择磁场定向控制。
优点- 永磁同步电机的优点包括:
- 高速和低速运行的动力学性能
- 高功率密度
- 转子惯性小，易于控制
- 电机换向时无转矩脉动
- 高而平滑的力矩
- 在高速下效率高
- 耐磨损
- 有不同包装的小尺寸
- 易于维护和安装
- 能够在低速时保持全力矩
- 高可靠性
- 有效散热
- 噪音小
永磁同步电机的缺点是
- 高初始成本
- 非常昂贵
- 难以启动，因为它不是一个自启动电机
- 空调
- 冰箱
- 空调压缩机
- 直驱洗衣机
- 汽车电动助力转向
- 机床
- 控制牵引
- 数据存储单元
- 伺服驱动器
- 电动汽车动力传动系统
- 工业应用，如机器人，航空航天等等。
当然，这只是关于永磁同步电机的一个简要概述。
