1。3。2永磁同步电机的存在的问题及发展趋势论文网

在高性能永磁同步电机的发展上，还是存在有一些问题的出现需要我们进一步研究解决，例如：

（1）不可逆的退磁问题。如果因为设计不够合理使得永磁同步电机在过高温度的钕铁硼永磁体或过低温度的铁氧体永磁体作用下，经过强烈的机械振动和冲撞电流产生的电枢反应会使电机性能下降导致不可逆的退磁问题，因此需要采用相应的措施、分析不同结构的永磁材料的抗去磁能力和热稳定性来保证永磁电机的正常运行且不失磁能力。

（2）成本问题。由于稀土永磁材料相较于一般电励磁电机的价格较高，因此需要其高性能和降低运输费用来作补偿，或多使用构造方法简易、质量较轻，总成本较低的铁氧体永磁同步电机来替代。在设计永磁同步电机时不仅需要考虑到它的性能的优良性还要考虑其性价比的高低，优化设计和采用创新工艺为实际应用中的大批量生产提高经济效应。

（3）控制问题。想要从外面来调节永磁同步电机是很困难的，控制它的磁场不需要外界能量来维持其磁场的原因，设计时需把永磁材料技术、电力电子器件技术和微机控制技术三项新科技相连结组合，做到不进行磁场控制而只进行电枢控制，另外，以永磁同步电机作为执行元件的永磁交流伺服系统原本就具有强耦合性、非线性和时变性的特点，又它的伺服对象也同样存在较强的不确定因素，所以有必要来发展更先进的控制策略和控制系统，并提高系统的数字化水平和智能化水平来减少运行时受到的不同程度的干扰因素，真正做到高性能的永磁同步电机。

  纵观世界电机的历史，首台发明的电机便是永磁电机，但是由于早期的永磁材料习性较差使其体积又大又笨重，随着永磁材料的快速发展，将来的永磁同步电机将会向高效节能的方向发展，平均节约电能效率将高达10%以上，比同规格的异步电动机效率提高2～8％左右，并且在较宽的负载变动范围内也可一直保持较高的效率和功率因数，特别是在轻载运行时也能具有不错的节能效果；向高性能方向发展，需要提高功率因数和功率密度以及满足在低速情况下直接驱动的需求和工业应用上增大的起动转矩和转矩倍数的动态需求等为现代化装备做出贡献，如向军事装备提供高性能的移动电站和信号电机，向航天航空提供给可靠性高的永磁电机等；向轻型化方向发展，体积比以前使用的电机减少了60%左右，为了满足医疗中的器械产品、视听产品、便携式产品等对电机体积小、重量轻的需求，永磁同步电机会在体积和重量上做进一步的加强，使其更加便携可用。

2 调速永磁同步电机的基本结构和理论

    目前在运动控制系统中普遍使用的永磁电动机分为两大种类：正弦波永磁同步电动机和梯形波永磁同步电动机（又称无刷直流电动机）。调速永磁同步电机即属于正弦波永磁同步电机，因为它产生的供电的电流波形和电动势波形都是正弦波形。这类电动机将永磁体替代传统电励磁同步电动机转子上的励磁绕组，通过永磁体来建立磁场，这样可以避免用励磁线圈、滑环和电刷。通过转子上有无起动绕组的区别又可以把电动机分为没有起动绕组的电动机（又称为调速永磁同步电机）和有起动绕组电动机（又称为异步起动永磁同步电机）。调速永磁同步电机在没有启动绕组且不需要电流换向的情况下，以其结构简单、效率高、运行可靠、体积小等诸多优点被越来越广泛的应用。

2。1调速永磁同步电机的基本结构