直流同步永磁电机 异步发电机

直流同步永磁电机

采用永磁体励磁，减少了励磁绕组、电刷、集电环结构，避免了传统励磁式发电机励磁绕组易烧毁、断线，电刷、集电环易磨损等故障，使用性能更可靠。

转子不存在励磁绕组、电刷、集电环等损耗部件，效率得到明显提高，功率因数可维持在0.95以上，在负载波动的情况下可维持较高力能水平，对于该装备容量与负载匹配情况，综合节电率可达15%以上。

1、改变了机械装备的传动模式，将永磁电机与机械负载融为一体，简化机械装备的传动链，减掉传统低速机械运行所需的庞大复杂的齿轮减速机，可减少许多制造成本与人力成本。

2、提供机械装备传动效率，永磁电机与异步电动机相比，本身效率与功率因数等力能指标有明显的优越性，再加上取消了机械装备的中间环节，大幅度的提供了传动链的效率。

3、采用变频起动，系统带载起动能力强，切降低了大的起动点了给电网带来的冲击，同时也降低了传动系统的机械冲击。

直流同步永磁电机

永磁同步电可以将电机整体地安装在轮轴上，形成整体直驱系统，即一个轮轴就是一个驱动单元，省去了一个齿轮箱。永磁同步电的优点如下：

永磁同步电本身的功率效率高以及功率因数高；

永磁同步电发热小，因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小；

系统采用全封闭结构，无传动齿轮磨损、无传动齿轮噪声，免润滑油、免维护；

永磁同步电允许的过载电流大，可靠性显著提高；

整个传动系统重量轻，簧下重量也比传统的轮轴传动的轻，单位重量的功率大；

由于没有齿轮箱，可对转向架系统随意设计：如柔式转向架、单轴转向架，使列车动力性能大大提高。

由于采用了永磁材料磁极，特别是采用了稀土金属永磁体(如钕铁硼等)，其磁能积高，可得到较高的气隙磁通密度，因此在容量相同时，电机的体积小、重量轻。

转子没有铜损和铁损，也没有集电环和电刷的摩擦损耗，运行效率高。

转动惯量小，允许的脉冲转矩大，可获得较高的加速度，动态性能好，结构紧凑，运行可靠。

结构

永磁同步电机主要由定子、转子和端盖等部件构成，定子由叠片叠压而成以减少电动机运行时产生的铁耗，其中装有三相交流绕组，称作电枢。转子可以制成实心的形式，也可以由叠片压制而成，其上装有永磁体材料。根据电机转子上永磁材料所处位置的不同，永磁同步电机可以分为突出式与内置式两种结构形式，图1给出相应的示意图。突出式转子的磁路结构简单，制造成本低，但由于其表面无法安装启动绕组，不能实现异步起动。 

内置式转子的磁路结构主要有径向式、切向式和混合式3种，它们之间的区别主要在于永磁体磁化方向与转子旋转方向关系的不同。图2给出3种不同形式的内置式转子的磁路结构。由于永磁体置于转子内部，转子表面便可制成极靴，极靴内置入铜条或铸铝等便可起到启动和阻尼的作用，稳态和动态性能都较好。又由于内置式转子磁路不对称，这样就会在运行中产生磁阻转矩，有助于提高电机本身的功率密度和过载能力，而且这样的结构更易于实现弱磁扩速