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1、稀土永磁同步电动机无需电流励磁,不设电刷和肩环,因此结构简单、使用方便、可靠性高。
2、由于上述结构的特点，使得稀土永磁同步电动机转子上无励磁损耗，无电刷和滑环之间的磨擦损耗和接触电损耗。因此，稀土永磁同步电动机的效率比电磁式同步电动机要高，并且其功率因数可以设计在1.0附近。
3、稀土永磁同步电动机转子结构多样、结构灵活，而且不同的转子结构往往带来自身性能上的特点，因而稀土永磁同步电动机可根据使用需要选择不同的转子结构形式。
4、稀土永磁同步电动机在一定功率范围内，可以比电磁式同步电动机具有更小的体积和重量。
1、稀土永磁同步电动机无滑差，转子上无基波铁、铜耗。
2、稀土永磁同步电动机为双边励磁，且主要是转子永磁体励磁，其功率因数可达到或接近于1.0。
3、功率因数的提高，一方面节约了无功功率，另一方面也使定子电流下降，定子铜耗减少，效率提高。
稀土永磁同步电动机的极弧系数一般均大于异步电动机的极弧系数，当电源电压和定子结构一定时，稀土永磁同步电动机的平均磁感应强度较异步机小，铁损耗小。
4、至于稀土永磁同步电动机的杂散损耗，一般认为由于其永磁体磁场的非正弦性而增加了杂散损耗，但另一方面稀土永磁电动机较大的气隙，降低了杂散损耗。
5、稀土永磁同步电动机的不变损耗(铁耗+机械损耗)小，可变损耗(定子铜耗)变化比异步电动机可变损耗(定子铜耗+转子铜耗)变化慢，使其效率特性有高而平的特点，使稀土永磁电动机在轻载时的相当宽的区域内效率为最高。如在油田采油机上使用，这一区域恰好与油田采油机的平均负载所在区域相吻合。为此，稀土永磁同步电动机的额定效率比异步电动机高4%-7%，但在整个负载变化范围内的平均效率，稀土永磁同步电动机比三相异步电动机可高出12%。
6、采用稀土永磁同步电动机，无功功率节电率可达85%;有功功率节电率可达23%-25%，节电效果十分明显。
交流永磁同步电动机由于其体积小、重量轻、高效节能等一系列优点，越来越引起人们重视，其控制技术日趋成熟，控制器已产品化。中小功率的异步电动机变频调速正逐步为永磁同步电动机调速系统所取代。电梯驱动就是一个典型的例子。电梯的驱动系统对电机的加速、稳速、制动、定位都有一定的要求。早期人们采用直流电动机调速系统，其缺点是不言而喻的。
70年代变频技术发展成熟，异步电动机的变频调速驱动迅速取代了电梯行业中的直流调速系统。而这几年电梯行业中最新驱动技术就是永磁同步电动机调速系统，其体积小、节能、控制性能好、又容易做成低速直接驱动，消除齿轮减速装置;其低噪声、平层精度和舒适性都优于以前的驱动系统，适合在无机房电梯中使用。永磁同步电动机驱动系统很快得到各大电梯公司青睐，与其配套的专用变频器系列产品已有多种牌号上市。可以预见，在调速驱动的场合，将会是永磁同步电动机的天下。
永磁同步电动机的组成部分:定子、永久磁钢转子、位置传感器、电子换向开关等。
同步电动机中永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同电动机的区别?
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同步电机和感应电机一样是一种常用的交流电机。特点是：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间又不变得关系n=ns=60f/p，ns成为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与...
浅谈稀土永磁同步电动机的优化设计
浅谈稀土永磁同步电动机的优化设计
稀土永磁同步电动机是一种超高效节能电机。稀土永磁同步电机有损耗小、效率高、节能效果显著、运行好等特点。因此应用前景非常广阔,但是如果没有合理设计方案、得体的工艺技术和优质的电磁材料,也不会生产出高品质的产品。在稀土稀土永磁电动机的设计上,应该首先满足其所要达到的性能指标,降低使用的成本,只有提升使用效率,降低成本,才能达到设计需求。文章根据目前此种电动机的设计特点,进行了一定的改进,并将其进行优化,也在文章中具体讨论了此类电动机的性能特征以及设计方法。
FTY、FTY2、FX、FO、JFO2系列电动机先后摘取了省、部优质产品桂冠。FTY2系列稀土永磁同步电动机属国家重点推广使用的高效节能电机。
稀土永磁同步电动机(REPMSM)具有体积小、重量轻、效率高等特点，理论上转子无基波损耗，转子温升应该较低，但实际情况则不然。
以作者研制的一台增安型稀土永磁同步电机为例，试验时出现转子温升高达1 25°C的现象。转子温度过高，会对钕铁硼永磁体造成去磁的危险，影响电机正常工作。
本文分析了可能导致转子温升过大的原因，提出了降低温升的措施。
01
转子结构
REPMSM的定子取异步电机的定子，它的结构一般指转子的结构。异步起动REPMSM的转子由鼠笼条、转轴、转子铁心和永磁体组成，转子铁心由冲片叠压而成，并在转子铁心内填入钕铁硼永磁体，同时铸铝形成鼠笼，如图1所示。
▲图1 转子结构不意图
其起动过程同异步电机，当定子电枢绕组中通人三相对称交流电时，形成圆形旋转磁场，此时转子静止，转子鼠笼切割磁力线，并感应出交流电形成交变磁场，与定子磁场作用，转子开始转动。
当转子转速接近同步转速时，鼠笼条中不再产生感应电流，而是永磁体形成的恒定磁场与定子磁场同步旋转，进入正常运行。
2
转子温升产生原因
电机运行时的发热，均来自于电机的损耗。REPMSM同步运行时，转子损耗包括永磁体损耗和谐波损耗等。
◆ 永磁体损耗
钕铁硼的电阻率是(1．44×l0ˉ)Ω·m，具有一定的导电性，会在交变磁场中产生涡流损耗。钕铁硼的导热率为7.7cal／m．h．°C，传热性差。钕铁硼磁铁容易生锈、氧化，使热量难以向外传导，加剧了转子的温升。
◆谐波损耗
受齿槽效应、定子磁场等因素影响，电机气隙中的谐波磁场很复杂。气隙中的谐波磁场以不同的速度相对于转子运动，在转子铁心和鼠笼条中感应电流，从而产生谐波损耗，使转子温度升高。
◆降低温升的措施
由上述分析，提出相应解决方法如下。
1)永磁体分段、分层：永磁体的放置不再是整段材料，而是将一段永磁体分为多个小段或多个层，如图2。并且对永磁体段(层)表面进行电泳处理，以减小涡流损耗，降低转子温升。
2)增大气隙：对于异步电机，增大气隙会增大漏磁，使励磁电流增大，效率降低。而对于稀土永磁同步电机，加大气隙，则可增大高次谐波气隙磁场磁阻和谐波漏抗，减少其磁链的交链程度，削弱谐波电流，降低定、转子表面损耗和谐波损耗等，从而起到降低温升的作用。
3)转子采用半闭El槽或闭口槽：这样可以减少转子铁心表面损耗和齿内脉振损耗，并使有效气隙长度减小，改善功率因数，同时降低气隙磁导谐波的脉振幅值，减小磁导谐波引起的谐波损耗。
4)选取适当的槽配合：谐波次数越低，转子槽数越多，损耗就越大；定、转子槽数比接近于1时，损耗最小，因此尽可能选取近槽配合。
5)定子绕组双层短距分布绕组：双层短距分布绕组根据需要选择不同的跨距，可以减少高次谐波，又使基波电动势减少不大，从而有效改善了气隙磁场的波形，减少谐波损耗，降低温升。
6)选用高质量钕铁硼永磁体：在实际应用中发现，不同厂家生产的同牌号钕铁硼永磁体性能有较大差异。钕铁硼牌号不同，产生的涡流损耗大小不同，并且导热率也有所差异。选择导热率相对较大的高性能钕铁硼永磁材料，有利于磁钢上热量的传导，从而降低转子温升。
3
改善措施
由上述分析，更换样机所用的钕铁硼永磁铁牌号，由以前的40SH换为33UH，重新进行温升试验，结果是定子铁心温度为80℃，温升为51℃，转子铁心温度为140℃，温升为110℃。更换永磁体后转子铁心温升下降了10℃，可见永磁体涡流损耗对转子温升影响很大。
结语
本文探讨了稀土永磁同步电机转子温升过高的原因，并分析提出了降低转子温升的方法。在对原样机更换永磁体牌号后进行试验，表明永磁体的涡流损耗对转子温度影响很大。因此，若在电机制造过程中能采取永磁体分段或分层等措施，转子温升会有所下降。
（来源：中国电机杂志/Q）
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