近年来，永磁同步电机(PMSM)发展迅速，其特点是高功率因数和高效率。在许多场合已逐渐取代最常用的交流异步电动机，其中异步起动PMSM性能优越，是一种很有前途的节能电动机。
永磁同步电机
永磁电机定子
永磁电机的定子结构和工作原理与交流异步电机相同，多为4极形式。本课件的定子铁芯有24个槽。图1显示了安装在机器底座上的定子铁芯。
图1-定子铁芯和机座
电机绕组三相四极布置，采用单层链式绕组，通电时产生四极旋转磁场。图2是带有线圈绕组的定子的示意图。
图2-同步电机的定子绕组
永磁同步电机的转子
同步电机和普通异步电机的区别在于转子结构。转子配备有永磁体磁极，永磁体布置在转子中的不同位置。下面是一些主要的形式。
永磁转子铁芯还是需要用硅钢片叠片，因为永磁同步电机基本都是由逆变器供电驱动的，即使产生正弦波的逆变器输出中含有高次谐波，如果用全钢也会产生涡流损耗。
第一种形式：图3左图所示为转子铁芯圆周面上安装有永磁磁极的转子，称为表面凸极永磁转子。磁极的极性和通量趋势如图3右图所示，这是一个4极转子。
图3-表面突出的永磁转子
根据最小磁阻原理，即磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合，通过磁引力拉动转子旋转，所以永磁转子会与定子产生的旋转磁场同步旋转。
第二种形式：图4左图为另一种转子，转子铁芯表面镶嵌有永磁磁极，称为表面镶嵌永磁转子。磁极的极性和通量趋势如图4右图所示，这也是一个4极转子。
图4-表面嵌入式永磁转子
第三种：在较大的电机中，永磁体嵌在转子中，称为嵌入式永磁转子(或嵌入式永磁转子或嵌入式永磁转子)。永磁体嵌在转子铁芯中，转子铁芯上有安装永磁体的槽。永久磁铁的主要布置见图5。在每种形式中，都有多层永磁体的组合。
图5-嵌入式永磁转子的形式
下面以径向布置的转子为例进行介绍。图6显示了转子铁芯。为了防止永磁体的磁通短路，转子铁芯上还设有隔磁槽，隔磁槽内也可以填充隔磁材料。
图6-嵌入式永磁转子铁芯
将永磁体插入转子铁芯的安装槽中，如图7左图所示。磁极的极性和磁通趋势如图7右图所示，可以看出磁隙可以降低漏磁。这是一个4极转子。
图7-嵌入式永磁转子的磁通量
永磁同步电机
将转轴插入装有永磁体的转子铁芯中，并在转子铁芯两侧安装冷却风扇，如图8所示。
图8-嵌入式永磁转子
将转子插入定子，安装端盖，组装整机，如图9所示。
图9-永磁同步电机的横截面图
永磁电机可以不能用三相交流电直接起动，因为转子惯性大，磁场旋转过快，所以静止的转子会根本不会随着磁场开始旋转。永磁电机的电源由变频调速器提供。启动时，变频器输出频率持续上升到工作频率，电机转速与变频器输出频率同步上升。改变变频器的输出频率可以改变电机转速，即
变频调速器大大增加了电机的成本，不需要调速时直接用三相交流电供电的方法是在永磁转子上安装笼型绕组。一接通电源，笼型绕组永磁转子的旋转磁场一建立，笼型绕组中就会感应出电流，转子就会像交流异步电机一样开始旋转，当转速接近旋转磁场时就会跟上同步旋转。这就是异步起动永磁同步电机，这是近年来推广的一种节能电机。
为了安装笼型绕组，在转子铁芯叠片的圆周上冲出许多用于安装导电条的凹槽(孔)。如图11所示，凹槽的形状可以是方形、圆形或类似于普通转子的嵌入式凹槽。
图11-笼形绕组永磁转子铁芯
永磁体嵌入转子铁芯中。永磁体以切向方式安装，但是也可以采用其他方式。图12的左图显示了切向安装永磁体的笼型绕组转子，它也是一个4极转子。为了防止永磁体的磁通量通过旋转轴短路，在旋转轴和转子芯之间安装磁隔离材料。转子磁通量趋势见图12右图。
图12-带笼形绕组的永磁转子的磁通量
焊接的笼型转子在转子的每个槽内插入铜条，铜条与转子铁芯两端的铜端环焊接在一起，形成笼型转子。与普通交流异步电机一样，铸铝笼型转子是由铸铝制成的。铝液直接注入转子槽内，端环和风扇叶片同时铸造。用于插入永磁体的间隙应留在端环中。铸铝笼转子便宜。图13显示了铸铝笼转子。
图13-带笼形绕组的永磁转子
组装转子、定子、底座和其他部件。整机剖面图见图14。
图14-异步起动永磁同步电机的横截面图
启动异步永磁同步电机可以直接接入三相交流电源，方便节能。
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