同步電機之永磁電機的分類與特點

磁場是電機實現機電能量轉換的基礎。根據電機建立磁場的方式的不同，可分為電勵磁電機和永磁電機。與電勵磁電機相比，永磁電機具有以下優點：

( 1）取消了勵磁系統損耗，提高了效率。

( 2）取消了勵磁繞組和勵磁電源，結構簡單、運行可靠。

( 3）稀土永磁電機結構緊湊、體積小、重量輕。

( 4）電機的尺寸和形狀靈活多樣。

常規永磁電機通常分為以下5類：永磁直流電動機、異步起動永磁同步電動機、永磁無刷直流電動機、調速永磁同步電動機和永磁同步發電機。永磁直流電動機與普通直流電動機結構上的不同在于前者取消了勵磁繞組和磁極鐵心，代之以永磁磁極，具有結構簡單、可靠性高、效率高、體積小、重量輕的特點。絕大多數永磁直流電動機是微型電動機，在電動玩具、家用電器、汽車工業中得到了廣泛應用，其中在汽車工業中的應用發展最快，每臺高檔轎車上有幾十臺電機，除發電機外，基本上都是永磁直流電動機。無刷直流電機和調速永磁同步電機結構上基本相同，定子上為多相繞組，轉子上有永磁體，它們的主要區別在于無刷直流電機根據轉子位置信息實現自同步。它們的優點在于：①取消了電刷換向器，可靠性提高；②損耗主要由定子產生，散熱條件好；③體積小、重量輕。異步起動永磁同步電動機與調速永磁同步電動機結構上的區別是：前者轉子上有起動繞組或具有起動作用的整體鐵心，能實現自起動，無需控制系統即可在電網上運行。永磁同步發電機與電勵磁同步發電機在結構上的不同在于前者采用永磁體建立磁場取消了勵磁繞組、勵磁電源、集電環和電刷等，結構簡單，運行可靠。若采用稀土永磁，可以提高氣隙磁密和功率密度，具有體積小、重量輕的優點。但永磁同步發電機制成之后，難以通過調節勵磁磁場以控制輸出電壓，使其應用受到了限制。

二、永磁電機的應用

目前永磁電機的功率從幾毫瓦到幾千千瓦，應用范圍從玩具、工業應用到艦船牽引用的大型永磁電機，在國民經濟、日常生活、軍事工業、航空航天的各個方面得到了廣泛應用。

主要應用如下圈：

1．家用電器

包括電視音像設備、風扇、空調器、食品加工機、美容工具、油煙機等。

2．計算機及其外圍設備

包括計算機（驅動器、風扇等）、打印機、繪圖儀、光驅、光盤刻錄機等。

3．工業生產

包括工業驅動裝置、材料加工系統、自動化設備、機器人等。

4．汽車

包括永磁起動機、雨刮器電動機、門鎖電動機、坐椅升降電動機、遮陽頂棚電動機、清洗泵電動機、錄音機用電動機、玻璃升降電動機、散熱器冷卻風扇電動機、空調電動機、天線升降電動機、油泵電動機等。

5．公共生活

包括鐘表、美容機械、自動售貨機、自動取款機、點鈔機等。

6．交通運輸

包括電車、飛機輔助設備、艦船等。

7．航天

包括火箭、衛星、宇宙飛船、航天飛機等。

8．國防

包括坦克、導彈、潛艇、飛機等。

9．醫療

包括牙鉆、人工心臟、醫療器械等。

10．發電

包括風力發電、余熱發電、小型水力發電、小型內燃發電機組用發電機，以及大型發電