永磁同步伺服電機

永磁電機採用永磁體生成電機的磁場，無需勵磁線圈也無需勵磁電流，效率高結構簡單，是很好的節能電機。

基本介紹

• 中文名：永磁同步伺服電機
• 外文名：Permanent Magnet Synchronous Motor
• 實質：電機
• 簡稱：PMSM

概述

永磁同步伺服電機(PermanentMagnetSynchronousMotor，簡稱PMSM)，是交流永磁伺服電動機的一種。

在中小容量高精度傳動領域，廣泛採用永磁同步伺服電機，以在轉子上加永磁體的方法來產生磁場。由於永磁材料的固有特性，它不再需要外加能量就能在其周圍空間建立很強的永久磁場。這既可簡化電機結構，又可節約能量。

套用

我國是盛產永磁材料的國家，特別是稀土永磁材料釹鐵硼資源在我國非常豐富，稀土礦的儲藏量為世界其他各國總和的4倍左右，號稱“稀土王國”。稀土永磁材料和稀土永磁電機的科研水平都達到了國際先進水平。因此，對我國來說，永磁同步電動機有很好的套用前景。充分發揮我國稀土資源豐富的優勢，大力研究和推廣套用以稀土永磁電機為代表的各種永磁電機，對實現我國社會主義現代化具有重要的理論意義和實用價值。

隨著永磁體性能的提高和價格的下降，以及由永磁取代繞線式轉子中的勵磁繞組所帶來的一系列優點如轉子無發熱問題、控制系統 簡單、具有較高的運行效率和較高的運行速度等等，永磁同步伺服電機在數控工具機、機器人等小功率套用場合，已獲得了廣泛套用。

近年來，隨著永磁材料性能的不斷提高和完善，特別是釹鐵硼永磁的熱穩定性和耐腐蝕性的改善和價格的逐步降低以及電力電子器件的進一步發展，加上永磁電機研究開發經驗的逐步成熟，經大力推廣和套用已有研究成果，使永磁電機在國防、工農業生產和日常生活等方面獲得越來越廣泛的套用。正向大功率化（高轉速、高轉矩）、高功能化和微型化方面發展。目前，稀土永磁電機的單台容量已超過1000KW，最高轉速已超過300000r/min，最低轉速低於0.01r/min，最小電機的外徑只有0.8mm，長1.2mm。

特點

永磁同步伺服電機特點

（1）功率因數高、效率高；

（2）結構簡單、運行可靠；

（3）體積小、重量輕、損耗小。

和其他種類的電機相比

（1）和直流電機相比，沒有直流電機的換向器和電刷等缺點；

（2）和異步電機相比，它由於不需要無功勵磁電流，因而效率高，功率因數高，力矩慣量比大，定子電流和定子電阻損耗減小，且轉子參數可測、控制性能好；

（3）和普通同步電機相比，它省去了勵磁裝置，簡化了結構，提高了效率可達到傳統電勵磁電機所無法比擬的高性能（如特高效、特高速、特高回響速度）；

（4）和開關磁阻電機（SR）相比，它沒有低速轉矩脈動大的問題，早已實現了低速穩定運行，因此適合快速、高精度的控制場合。

（5）和無刷直流永磁同步電機（BLDCM）相比，它在高精度伺服驅動中更有競爭力。

結構

永磁同步伺服電機的基本結構由定子和轉子組成。

永磁同步伺服電機的定子與傳統電機類似，但是其槽數經過嚴格的計算，往往與傳統電機不同。

永磁同步伺服電機有獨特的轉子結構，轉子上安裝有永磁體磁極。

根據永磁體安裝方式的不同，又分為凸裝式、嵌入式（或稱表面式、內置式）等不同的轉子結構。