永磁电动机的优缺点，永磁电机的优缺点

很多朋友对永磁电动机的优缺点，永磁电机的优缺点不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

永磁电机利用永磁体产生电机的磁场，不需要励磁线圈，也不需要励磁电流。是一种高效、结构简单的节能电机。随着高性能永磁材料的出现和控制技术的快速发展，永磁电机的应用将会更加广泛。永磁电机的特性

与传统的电励磁电机相比，永磁电机具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、损耗低、效率高、电机形状和尺寸灵活多样等明显优势。因此，它的应用范围非常广泛，几乎涵盖了航空航天、国防、工农业生产和日常生活的所有领域。1、永磁DC电机

永磁DC电机与普通DC电机的结构区别在于，前者取消了励磁绕组和磁极铁芯，取而代之的是永磁磁极。永磁DC电机的特性与他励DC电机相似，区别在于主磁场的产生方式不同。前者不可控，后者可控。永磁DC电机除了具有他励DC电机的优良特性外，还具有结构简单、运行可靠、效率高、体积小、重量轻的特点。

2、异步起动永磁同步电动机异步起动永磁同步电动机是一种具有自起动能力的永磁同步电动机，兼有感应电动机和电励磁同步电动机的特点。它依靠定子旋转磁场与笼型转子相互作用产生的异步转矩来实现起动。正常运行时，转子以同步速度运行，笼型转子不再工作。其工作原理与电励磁同步电机基本相同。与感应电动机相比，异步起动永磁同步电动机具有以下特点：

(1)转速恒定，为同步转速。(2)功率因数高，甚至领先功率因数，从而降低了定子电流和定子电阻损耗，稳定运行时没有转子铜损，从而降低了风扇(小容量电机甚至可以去掉风扇)和相应的风摩擦损耗，效率比同规格感应电机可提高2% ~ 8%。

(3)经济运行范围广。它不仅在额定负载下具有较高的功率因数和效率，而且在25% ~ 120%额定负载范围内具有较高的功率因数和效率，使其在轻载运行时节能效果更加明显。这种电机一般在转子上装有起动绕组，具有在一定频率和电压下直接起动的能力。

(4)永磁电机的体积和质量比感应电机小得多。比如11kW异步电机的质量是220kg，而永磁电机只有92kg，相当于45。异步电动机质量的8%。

(5)对电网影响不大。感应电动机的功率因数较低，电动机要从电网中吸收大量的无功电流，会降低电网的品质因数，增加配电设备的负担和电能损耗。而永磁电机的转子中没有感应电流励磁，所以电机的功率因数较高，提高了电网的品质因数，无需在电网中安装无功补偿装置。

(6)由于通常使用钕铁硼永磁材料，价格较高；当电机设计或使用不当时，可能会发生不可逆退磁。(7)加工工艺复杂，机械强度差。(8)电机性能受环境温度、电源电压等因素影响较大。3、永磁无刷DC电机

永磁无刷DC电机用电子换向装置取代了DC电机的换向器，保留了DC电机的优良特性。它既有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便的优点，又有DC电机起动转矩大、调速性能好的优点。由于取消了电刷换向器，可靠性高；损耗主要由定子产生，散热条件好；体积小，重量轻。4、调速永磁同步电机

可调速永磁同步电机和永磁无刷DC电机结构基本相同，多相绕组在定子上，永磁体在转子上，优点相似。两者的主要区别在于永磁无刷DC电机是根据转子位置信息实现同步的，而调速永磁同步电机需要一套电控系统来实现同步和调速。5、永磁同步发电机

永磁同步发电机是一种特殊结构的同步发电机。与普通同步发电机不同，它采用永磁体建立磁场，取消了励磁绕组、励磁电源、滑环和电刷。它结构简单，运行可靠，效率高，免维护。使用稀土永磁时，气隙磁密高，功率密度高，体积小，重量轻。但由于永磁体是用来建立磁场的，所以很难通过调节励磁来调节输出电压和无功功率。

此外，永磁同步发电机通常采用钕铁硼或铁氧体永磁体，永磁体的温度系数较高，输出电压随环境温度的变化而变化，导致输出电压与额定电压存在偏差，难以调节。

永磁电机的缺点永磁电机(PMM)通过定子电流和转子上或转子中的永磁体之间的相互作用产生转矩。小型小功率电机常用于IT设备、商用机器和汽车辅助设备中的表面转子磁铁。内磁(IPM)在电动汽车、工业电机等大型机器中非常常见。

在永磁电机中，如果不考虑转矩脉动，集中(短节距)绕组可用于定子，但分布式绕组在大型永磁电机中很常见。由于永磁电机没有机械换向器，逆变器对绕组电流的控制非常重要。与其他类型的无刷电机不同，永磁电机不需要电流来支持其磁场。因此，如果体积小或重量轻，永磁电机可以提供最大的扭矩，可能是最佳选择。

非磁化电流也意味着在“最佳点”负载下更高的效率——即电机性能最佳的地方。

此外，永磁虽然在低速时带来性能优势，但在技术上也是“致命弱点”。例如，随着永磁电机转速的提高，反电动势接近逆变器电源电压，因此绕组电流无法控制。这定义了一般永磁电机的基本速度，并且通常表示在表面磁体设计中给定电源电压的最大可能速度。

在高于基本速度的速度下，IPM使用主动磁场削弱，其中定子电流被操纵以故意压低磁通量。能够可靠实现的速度范围被限制在大约41。如前所述，这种限制可以通过减少绕组匝数和接受逆变器中更大的成本和功率损耗来实现。磁场减弱的需要取决于速度，并且不管转矩如何，都会发生相关的损耗。这会降低高速时的效率，尤其是在轻载时。

其他缺点包括，由于其固有的反电动势，在故障条件下难以管理。即使变频器断开，只要电机转动，电流就会继续流过绕组故障，造成齿槽转矩和过热，这两种情况都是危险的。例如，由于逆变器的停机，高速时磁场的减弱将导致不受控制的发电，并且逆变器的DC母线电压可能上升到危险水平。除了那些具有钐和钴磁体的永磁电机之外，工作温度是另一个重要的限制。

但逆变器故障导致的电机电流过高会导致退磁。最大速度受限于机械磁体的保持力。如果永磁电机损坏，通常需要返厂修理，因为很难安全地取出和处理转子。最后，报废时的回收也很麻烦，尽管目前稀土材料的高价值可能会使这种材料在经济上更可行。

尽管存在这些缺点，永磁电机在低速和效率方面仍然保持着无与伦比的地位，在尺寸和重量至关重要的情况下，它们非常有用。

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