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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，電動汽車的車速將終被控制。而如何調節(jié)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(yōu)異，因此永磁同步電動機已成為現(xiàn)今電動汽車應用多的電動機。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(fā)生退磁現(xiàn)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(wěn)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(chǎn)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(yōu)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。

永磁同步電動機怎樣產(chǎn)生動力？

在交流異步電動機中，轉子磁場的形成要分兩步走：第一步是定子旋轉磁場先在轉子繞組中感應出電流;第二步是感應電流再產(chǎn)生轉子磁場。在楞次定律的作用下，轉子跟隨定子旋轉磁場轉動，但又“永遠追不上”，因此才稱其為異步電動機。如果轉子繞組中的電流不是由定子旋轉磁場感應的，而是自己產(chǎn)生的，則轉子磁場與定子旋轉磁場無關，而且其磁極方向是固定的，那么根據(jù)同性相斥、異性相吸的原理，定子的旋轉磁場就會拉動轉子旋轉，并且使轉子磁場及轉子與定子旋轉磁場“同步”旋轉。這就是同步電動機的工作原理。

根據(jù)轉子自生磁場產(chǎn)生方式的不同，又可以將同步電動機分為兩種：

一是將轉子繞組通上外接直流電（勵磁電流），然后由勵磁電流產(chǎn)生轉子磁場，進而使轉子與定子磁場同步旋轉。這種由勵磁電流產(chǎn)生轉子磁場的同步電動機稱為勵磁同步電動機。

二是干脆在轉子上嵌上永久磁體，直接產(chǎn)生磁場，省去了勵磁電流或感應電流的環(huán)節(jié)。這種由永久磁體產(chǎn)生轉子磁場的同步電動機，就稱為永磁同步電動機。

以下是通用汽車和奧迪的永磁同步電動機的構造：

永磁同步電機的應用

永磁同步電機逐漸在工農(nóng)業(yè)中廣泛應用，近十多年來，由于新技術，新工藝和新器件的涌現(xiàn)和使用，使得永磁同步電機的勵磁方式得到了不斷的發(fā)展和完善。在自動調節(jié)勵磁裝置方面，也不斷研制和推廣使用了許多新型的調節(jié)裝置。目前很多國家都在研制和試驗用微型機計算機配以相應的外部設備構成的數(shù)字自動調節(jié)勵磁裝置，這種調節(jié)裝置將能實現(xiàn)自適應調節(jié)。

永磁同步電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量的生產(chǎn)機械要求連續(xù)地以大致不變的速度單方向運行，例如風機、泵、壓縮機、普通機床等。永磁同步電機成本較低，結構簡單牢靠，維修方便，很適合該類機械的驅動。

當然，憑借永磁同步電機自身的優(yōu)勢，廣大新能源汽車制造商永磁同步電機，在電梯中也得到了廣泛的應用。

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