永磁同步电机

励磁电流的供给方式
1
4
image
永磁同步电机（Per-manent Magnet Synchronous Motor，PMSM），是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机。[1]相比于其他电机具有体积小、效率高、高效区域宽、转矩和功率密度高等诸多优点，还可以通过弱磁控制应用于各种变频变速领域，具有宽调速范围和快速响应能力。[4]
1831年，世界上出现的第一台电机是由Barlow发明的永磁电机。到20世纪20年代，美国GE公司利用铁氧体磁钢研制出一系列微型永磁同步电动机。到了20世纪 60～70 年代，第一代和第二代稀土钐钴永磁材料 SmCo5,SmCo17相继问世。[5]1978 年，法国 CEM 公司推出 ISOSYN 系列 0.55～18.5kW 稀土钴永磁同步电动机，效率比一般异步电动机高 2%～8%，功率因数提高 0.05～0.15，但因当时采用钐钴永磁体成本太高，未能推广应用。[5]1980年，中国沈阳工业大学在国内率先从事高效永磁电动机的研制，开发出中国第一台稀土钴永磁同步电动机(4kW 4极)和第一台钕铁硼永磁同步电动机(1.1kW 6极)。[6]1986 年，Tomy Sebastian 发表了永磁同步电动机（PMSM）建模的文章 。1987 年，Tomy Sebastian 又发表了关于永磁同步电动机调速系统的动态建模的文章。[5]1987年，中国沈阳工业大学特种电机研究所又在机械工业技术发展基金资助下，研制成功3kW、4极永磁同步电动机。[6]
永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。[3]转子磁路结构是永磁同步电动机与其它电动机最主要的区别，转子磁路结构不同。按照永磁体在转子上位置的不同，永磁同步电动机的转子磁路结构一般可分为三种：表面式、内置式（嵌入式）和爪极式。[3]应用领域遍布工业设备、交通运输、航空航天、医疗器械、家用电器等各行各业。[4]

发展历程

1831 年，世界上出现的第一台电机是由 Barlow 发明的永磁电机，但是，由于当时采用的天然磁铁磁性能太差，电机的磁能积很低，制成的电机体积庞大而容量很小，很快被电励磁电机所取代。到二十世纪 20 年代，美国 GE 公司利用铁氧体磁钢研制出一系列微型永磁同步电动机。到了二十世纪 60～70 年代，第一代和第二代稀土钐钴永磁材料 SmCo5,SmCo17 相继问世，其优异的磁性能使得永磁电机的发展呈现出新的、繁荣的生机。[5]