永磁电机的结构与原理

　　一、结构与特点

　　1、永磁同步发电机结构

　　永磁同步发电机分为正弦波驱动电流的永磁同步发电机和方波驱动电流的永磁同步发电机。这里介绍的主要是以三相正弦波驱动的永磁同步发电机。

　　定子线圈

　　定子

　　转子

　　永久磁铁

　　图1 永磁同步发电机的结构示意图

　　永磁发电机的主要是由转子、端盖及定了等各部件组成，其定了结构与通的交流发电机的结构非常相似，转子结构与交流发电机的最大不同是在转子上放有高质量的永磁体磁极，根据在转子上安放永磁体的位置的不同，永磁发电机通常被分为表面式转子结构和内置式转子结构。

　　2、永磁同步发电机的特点

　　优点:

　　(1)用永磁体取代绕线式同步发电机转子中的励磁绕组，从而省去了励磁线圈、渭环和电刷，以电子换向实现无刷运行，结构简单，运行可靠:(2)永磁同步发电机的转速与电源频率间始终保持准确的同步关系，控制电源频率就能控制发电机的转速，

　　(3)永磁同步发电机具有较硬的机械持性，对于因负载的变化而引起的发电机转矩的扰动具有较强的承受能力:

　　(4)永磁发电机转子为永久磁铁无需励磁，因此发电机可以在很低的转速下保持同步运行，调速范围宽;

　　(5)永磁同步发电机与异步发电机相比，不需要无功励磁电流，因而功率因数高，定子电流和定子铜耗小，效率高:

　　(6) 体积小、重量轻。

　　(7) 结构多样化，应用范围广。

　　缺点:(1)由于永磁同步发电机转子为永磁体，无法调节，必须通过加定子直轴去磁电流分量来削弱磁场，这会增大定子的电流，增加发电机的铜耗:(2) 永磁发电机的磁钢价格较高。

　　在原理方面

　　定子和转子的磁场相互作用在平面内产生两种相互垂直作用的电磁力，从而实现了电机的运动，并且电磁推力是永磁阵列产生的磁场与线圈阵列中的电流相互作用的结果。当电磁转矩克服转子本身的惯性，以及永磁体的永磁电动机转子磁钢产生的阻尼转矩，电动机开始运动。

　　BELDRIVE永磁电机的优点

　　(1)效率高，环保节能

　　BELDRIVE永磁电机是一种高效节能产品，与感应电动机相比，BELDRIVE永磁电机不需要无功励磁电流，故能够大大的提高功率因数。经大量统计计算，BELDRIVE永磁电机比同规格热机的效率提高了2%～8%，并且还可以用较小容量的永磁电机替代较大容量的感应电机，较好的解决了能源浪费的问题。长期使用这种产品，可以达到环保节能的目的。

　　(2)高效能

　　高效能化也是BELDRIVE永磁电机的明显优势，一些性能指标是传统的标准电机所不及的，在某些机构，调速比可高达1：10000，转速控制精度可达0.1%。

　　(3)结构类型多样，有宽泛的应用范围

　　由于转子结构是多样的，因此BELDRIVE永磁电机的许多品种都有不同的特点和性能，从日常生活到航空航天，从简单电动工具到高科技产品，几乎无所不包。

　　(4)优异的控制性能

　　由于稀土永磁材料的高性能而使电机的力矩常数、转矩惯量比、功率密度等大大提高。通过合理设计又能使转动惯量、电气及机械时间常数等指标大大降低，作为伺服控制性能的主要指标有了很大改善。

　　现代永磁电机中，永磁磁路的设计已较完善，加上稀土永磁材料的矫顽力高，因而BELDRIVE永磁电机的抗电枢反应及其它去磁的能力大大加强，电机的控制参量随外部扰动影响大大减小。