什么是永磁电机？

 永磁电机是转子内置有永磁体和电磁体的电机。

PM是“Permanent Magnet”的缩写，翻译成日语就是永磁体的意思。因此，也称为永磁同步电机。电机分为交流电机和直流电机，永磁电机是交流电机的一种。此外，交流电机大致分为利用感应电动势运行的感应电机和利用磁引力运行的同步电机。PM 电机是同步电机的一种。

 

感应电机是一种廉价且广泛使用的电机。与感应电机相比，永磁电机的特点是效率高。然而，由于永磁体等，零件数量增加，使得结构复杂且昂贵。

 

由于化石燃料的使用增加导致二氧化碳排放量增加，因此对应对全球变暖的措施的需求增加，节能已成为关注的焦点。因此，消耗电力的电机需要更加高效。在此背景下，永磁电机的使用正在被广泛考虑。

 

永磁电机的使用

永磁电机用于工业应用和小型零件。以下是永磁电机的使用示例。

 

用于电梯垂直运动

用于为机器人手臂等提供动力。

用于运行电动汽车

用于合成纤维制造机的卷绕装置

永磁电机效率很高，有许多需要精确定位的应用。因此，在很多情况下，采用逆变器或伺服控制器作为动力源来控制旋转速度和旋转角度。

 

电梯、机械臂等定位精度要求较高，适合采用永磁电机。此外，近年来电动汽车的普及，高效永磁电机也受到关注。

 

永磁电机原理

永磁电机由定子、转子、外壳等组成。

 

1. 定子

定子的主要部分是涂有清漆的线圈。不同相的线圈被构造成围绕转子，并且电流通过它们时产生磁场。产生的磁场随着电源相位的变化而以旋转的方式变化。

 

2. 转子

永磁体固定在转子上并被定子磁场吸引。由于定子的磁场随着其旋转而变化，因此向转子施加力以使其旋转。这就是永磁电机的旋转原理。

 

3. 住房

由于将电压施加到定子上以引起电流流动，因此它通过外壳绝缘以防止接地故障。定子还会因电流而产生热量，该热量由外壳上的散热片冷却。

 

永磁电机的类型

PM电机大致分为SPM电机和IPM电机。

 

1. SPM电机

SPM电机是在转子表面安装永磁体的产品。SPM代表“表面永磁体”，也称为表面磁体型同步电机。

 

其特点是有效磁通量大、转矩脉动小。因此，它可以用于高性能伺服应用，但由于担心磁铁脱落，不适合高速旋转。为了解决这个问题，我们通过改善超磁力分布来减少齿槽扭矩。

 

2.IPM电机

IPM电机是转子内嵌有永磁体的产品。IPM代表“内置永磁体”，也称为内磁同步电机。

 

其特点之一是可以根据高速旋转进行切割。由于磁体的形状和放置有很大的自由度，因此可以在设计阶段灵活控制最大转速。最近，它已被用于HV和EV的电机，也被应用于冰箱和空调。