高效直流永磁電機 異步發電機

高效直流永磁電機結構

永磁同步電機主要由定子、轉子和端蓋等部件構成，定子由疊片疊壓而成以減少電動機運行時產生的鐵耗，其中裝有三相交流繞組，稱作電樞。轉子可以制成實心的形式，也可以由疊片壓制而成，其上裝有永磁體材料。根據電機轉子上永磁材料所處位置的不同，永磁同步電機可以分為突出式與內置式兩種結構形式，圖1給出相應的示意圖。突出式轉子的磁路結構簡單，制造成本低，但由于其表面無法安裝啟動繞組，不能實現異步起動。

內置式轉子的磁路結構主要有徑向式、切向式和混合式3種，它們之間的區別主要在于永磁體磁化方向與轉子旋轉方向關系的不同。圖2給出3種不同形式的內置式轉子的磁路結構。由于永磁體置于轉子內部，轉子表面便可制成極靴，極靴內置入銅條或鑄鋁等便可起到啟動和阻尼的作用，穩態和動態性能都較好。又由于內置式轉子磁路不對稱，這樣就會在運行中產生磁阻轉矩，有助于提高電機本身的功率密度和過載能力，而且這樣的結構更易于實現弱磁擴速

高效直流永磁電機優點

永磁同步電本身的功率效率高以及功率因數高；

永磁同步電發熱小，因此電機冷卻系統結構簡單、體積小、噪聲??；

系統采用全封閉結構，無傳動齒輪磨損、無傳動齒輪噪聲，免潤滑油、免維護；

永磁同步電允許的過載電流大，可靠性顯著提高；

整個傳動系統重量輕，簧下重量也比傳統的輪軸傳動的輕，單位重量的功率大；

由于沒有齒輪箱，可對轉向架系統隨意設計：如柔式轉向架、單軸轉向架，使列車動力性能大大提高。

由于采用了永磁材料磁極，特別是采用了稀土金屬永磁體(如釹鐵硼等)，其磁能積高，可得到較高的氣隙磁通密度，因此在容量相同時，電機的體積小、重量輕。

轉子沒有銅損和鐵損，也沒有集電環和電刷的摩擦損耗，運行效率高。

轉動慣量小，允許的脈沖轉矩大，可獲得較高的加速度，動態性能好，結構緊湊，運行可靠。