永磁同步電機原理、特點、應用詳解 _知識百科

電機對于工農業來說至關重要，本文將會對電機的定義、分類、電機驅動的分類進行簡介，并詳細介紹永磁同步電機的原理、特點以及應用。
電機的定義
所謂電機，顧名思義，就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。當電能被轉換成機械能時，電機表現出電動機的工作特性;當電能被轉換成機械能時，電機表現出發電機的工作特性。電機主要由轉子，定子繞組，轉速傳感器以及外殼，冷卻等零部件組成。
電機的分類
按結構和工作原理劃分：直流電動機、異步電動機、同步電動機。
按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。
交流電機還可分：單相電機和三相電機。
直流電動機按結構及工作原理可劃分：無刷直流電動機和有刷直流電動機。
有刷直流電動機可劃分：永磁直流電動機和電磁直流電動機。
電磁直流電動機劃分：串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。
永磁直流電動機劃分：稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。
按結構和工作原理劃分：可分為直流電動機、異步電動機、同步電動機。
同步電機可劃分：永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。
異步電機可劃分：感應電動機和交流換向器電動機。
感應電動機可劃分：三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。
交流換向器電動機可劃分：單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。
按起動與運行方式劃分：電容起動式單相異步電動機、電容運轉式單相異步電動機、電容起動運轉式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。
按用途劃分：驅動用電動機和控制用電動機。
永磁同步電機
所謂永磁，指的是在制造電機轉子時加入永磁體，使電機的性能得到進一步的提升。而所謂同步，則指的是轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率，電動汽車的車速將最終被控制。而如何調節電流頻率，則是電控部分所要解決的問題。
永磁同步電動機的特點
永磁電動機具有較高的功率/質量比，體積更小，質量更輕，比其他類型電動機的輸出轉矩更大，電動機的極限轉速和制動性能也比較優異，因此永磁同步電動機已成為現今電動汽車應用最多的電動機。但永磁材料在受到振動、高溫和過載電流作用時，其導磁性能可能會下降，或發生退磁現象，有可能降低永磁電動機的性能。另外，稀土式永磁同步電動機要用到稀土材料，制造成本不太穩定
永磁同步電機與異步電機
除了永磁同步電機，異步電機也因特斯拉的使用而被廣泛關注。與同步電機相比起來，電機轉子的轉速總是小于旋轉磁場(由定子繞組電流產生)的轉速。因此，轉子看起來與定子繞組的電流頻率總是“不一致” ，這也是其為什么叫異步電機的原因。
相比于永磁同步電機，異步電機的優點是成本低，工藝簡單;當然其缺點就是其功率密度與轉矩密度要低于永磁同步電機。而特斯拉ModelS為何選用異步電機而不是永磁同步電機，除了控制成本這個主要原因之外，較大的ModelS車體能夠有足夠空間放的下相對大一點的異步電機，也是一個很重要的因素。