永磁同步电动机的分类和特点

 一，永磁同步电动机的特点

永磁同步电动机结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高，和直流电机相比，它没

有直流电机的换向器和电刷等缺点。和异步电动机相比，它由于不需要无功励磁电流，因
而效率高，功率因数高，力矩惯量比大，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可
测、控制性能好；但它与异步电机相比，也有成本高、起动困难等缺点。和普通同步电动机
相比，它省去了励磁装置，简化了结构，提高了效率。永磁同步电机矢量控制系统能够实
现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制，因此永磁同步电机矢量控制系统引起

 

了国内外学者的广泛关注。

     我国是盛产永磁材料的国家，特别是稀土永磁材料钕铁硼资源在我国非常丰富，

稀土矿的储藏量为世界其他各国总和的 4

“

”

倍左右，号称 稀土王国 。稀土永磁材料和稀土

永磁电机的科研水平都达到了国际先进水平。因此，对我国来说，永磁同步电动机有很好
的应用前景。

二，永磁同步电动机的分类

 永磁同步电动机的转子磁钢的几何形状不同，使得转子磁场在空间的分布可分为正

弦波和梯形波两种。因此，当转子旋转时，在定子上产生的反电动势波形也有两种：一种
为正弦波；另一种为梯形波。这样就造成两种同步电动机在原理、模型及控制方法上有所
不同，为了区别由它们组成的永磁同步电动机交流调速系统，习惯上又把正弦波永磁同
步电动机组成的调速系统称为正弦型永磁同步电动机（PMSM）调速系统；而由梯形波
（方波）永磁同步电动机组成的调速系统，在原理和控制方法上与直流电动机系统类似，
故称这种系统为无刷直流电动机（BLDCM

 

）调速系统。

    永磁同步电动机转子磁路结构不同，则电动机的运行特性、控制系统等也不同。根

据永磁体在转子上的位置的不同，永磁同步电动机主要可分为：表面式和内置式。在表面
式永磁同步电动机中，永磁体通常呈瓦片形，并位于转子铁心的外表面上，这种电机的
重要特点是直、交轴的主电感相等；而内置式永磁同步电机的永磁体位于转子内部，永磁
体外表面与定子铁心内圆之间有铁磁物质制成的极靴，可以保护永磁体。这种永磁电机的
重要特点是直、交轴的主电感不相等。因此，这两种电机的性能有所不同。

 

三 无刷直流电动机（BLDCM）

1，BLDCM 研究现状

永磁无刷直流电动机与传统有刷直流电动机相比, 是用电子换向取代原直流电动机

的机械换向, 并将原有刷直流电动机的定转子颠倒（转子采用永磁体）从而省去了机械换
向器和电刷，其定子电流为方波, 而且控制较简单, 但在低速运行时性能较差, 主要是受
转矩脉动的影响。

引起转矩脉动的因素很多, 主要有以下原因：