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高效直流永磁電機結(jié)構(gòu)

永磁同步電機主要由定子、轉(zhuǎn)子和端蓋等部件構(gòu)成，定子由疊片疊壓而成以減少電動機運行時產(chǎn)生的鐵耗，其中裝有三相交流繞組，稱作電樞。轉(zhuǎn)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(jù)電機轉(zhuǎn)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(nèi)置式兩種結(jié)構(gòu)形式，圖1給出相應(yīng)的示意圖。突出式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)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(xiàn)異步起動。

內(nèi)置式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)主要有徑向式、切向式和混合式3種，它們之間的區(qū)別主要在于永磁體磁化方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向關(guān)系的不同。圖2給出3種不同形式的內(nèi)置式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)。由于永磁體置于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，轉(zhuǎn)子表面便可制成極靴，極靴內(nèi)置入銅條或鑄鋁等便可起到啟動和阻尼的作用，穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能都較好。又由于內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路不對稱，這樣就會在運行中產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)更易于實現(xiàn)弱磁擴速

高效直流永磁電機優(yōu)點

永磁同步電本身的功率效率高以及功率因數(shù)高；

永磁同步電發(fā)熱小，因此電機冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、噪聲小；

系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu)，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(tǒng)重量輕，簧下重量也比傳統(tǒng)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(zhuǎn)向架系統(tǒng)隨意設(shè)計：如柔式轉(zhuǎn)向架、單軸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子沒有銅損和鐵損，也沒有集電環(huán)和電刷的摩擦損耗，運行效率高。

轉(zhuǎn)動慣量小，允許的脈沖轉(zhuǎn)矩大，可獲得較高的加速度，動態(tài)性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，運行可靠。