朋友聚會(huì )談起新能源汽車(chē)，話(huà)題自然導向汽車(chē)動(dòng)力核心——永磁電機。有位哥們出于好奇，提議女士參給哥們說(shuō)說(shuō)永磁電機特點(diǎn)?女士參以結構極其緊湊的新能源汽車(chē)電機為例解說(shuō)永磁電機無(wú)可替代的獨特優(yōu)勢,強調永磁電機并不僅僅永磁同步電機一種，有直流永磁、無(wú)刷直流永磁和永磁同步電機三種基本類(lèi)型。

微型低速永磁同步交流電機慢速正反轉小馬達220V齒輪減速電動(dòng)機

直流永磁電機

直流永磁電機是將直流電勵磁電機或常規意義上的直流電機的勵磁繞組和磁極去掉，換成永磁體，其余如電樞、電刷和換向器等主體結構不變。如絕大多數玩具電機、電動(dòng)剃須刀等，均采用了微型直流永磁電機作為驅動(dòng)電機，結構十分簡(jiǎn)單，定子為鐵殼內表面黏貼瓦型磁鋼，轉子為“換向器+電樞”，碳刷、刷架和及接線(xiàn)系統集成在殼體上。與電勵磁直流電機相比，直流永磁電機勵磁磁場(chǎng)不可調，只能通過(guò)調節電樞電壓調速。

無(wú)刷直流永磁電機

直流永磁電機雖然省卻了電勵磁系統，由于用“電刷/換向器”機械接觸機構，換向火花、電磁干擾、壽命短和可靠性等問(wèn)題仍然存在，極大限制了其使用范圍。

隨著(zhù)微電子器件和電力電子器件方面的進(jìn)步和發(fā)展，電子換向替代機械換向的技術(shù)日益成熟，無(wú)刷直流永磁電機迅猛發(fā)展起來(lái)。如日常生活中幾乎隨處可見(jiàn)的電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)，全部采用了外轉子無(wú)刷直流永磁電機。

無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機和有刷直流電動(dòng)機

如前所述，無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機是在有刷直流電動(dòng)機的基礎上發(fā)展起來(lái)的，二者運行機理相同，但性能方面存在一定差異。

運行機理上，施加在電動(dòng)機上的電壓都是恒定不變的直流電壓，輸入電動(dòng)機的電流都是直流電流，作用在電樞線(xiàn)圈(又稱(chēng)元件)上的電壓極性和通過(guò)電樞線(xiàn)圈的電流方向都是交變的，電樞線(xiàn)圈內的感應電動(dòng)勢的波形基本上是相似的，方向都是交變的。因此，無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機可以直接沿用有刷直流電動(dòng)機的設計思路和設計方法，只是某些具體的計算公式略有不同而已。

運行性能方面，有刷直流電動(dòng)機電樞繞組的元件數和換向器的換向片數多于無(wú)刷直流電動(dòng)機電樞繞組的相數，運行過(guò)程中有較大的差別：有刷直流電動(dòng)機的磁極磁場(chǎng)與電樞磁場(chǎng)始終處于正交狀態(tài)，而無(wú)刷直流電動(dòng)機的磁極磁場(chǎng)與電樞磁場(chǎng)在某一角度范圍內變動(dòng)，正交狀態(tài)僅只是其中的一個(gè)瞬時(shí)位置。因此，在其他條件相同的情況下，在運行過(guò)程中，無(wú)刷直流電動(dòng)機的力矩脈動(dòng)要大于有刷直流電動(dòng)機的力矩脈動(dòng)，無(wú)刷直流電動(dòng)機的電磁力矩要小于有刷直流電動(dòng)機的電磁力矩。

永磁同步電機

永磁同步電機與傳統的電勵磁同步電機運行原理相同。因不需要勵磁繞組和直流勵磁電源，故取消了容易出問(wèn)題的集電環(huán)和電刷裝置，成為無(wú)刷電機。

●永磁發(fā)電機

永磁發(fā)電機制成后難以調節磁場(chǎng)以控制其輸出電壓和功率因數，從而限制了它的使用范圍。如直驅式永磁風(fēng)力發(fā)電機，與電網(wǎng)間的能量交換必須通過(guò)變頻器實(shí)現，無(wú)法直聯(lián)。

●永磁同步電動(dòng)機

變頻器供電的永磁同步電動(dòng)機加上轉子位置閉環(huán)控制系統構成自同步永磁電動(dòng)機，既具有電勵磁直流電動(dòng)機的優(yōu)異調速特性，又實(shí)現了無(wú)刷化，在要求高控制精度和高可靠性的場(chǎng)合，如航空、航天、數控機床、加工中心、機器人、電動(dòng)汽車(chē)、計算機外圍設備和家用電器等方面都獲得廣泛應用。通常，反電動(dòng)勢和供電電流波形都是矩形波的電動(dòng)機稱(chēng)之為無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機;反電動(dòng)勢和供電電流波形都是正弦波的電動(dòng)機，稱(chēng)為永磁同步電動(dòng)機。

永磁同步電動(dòng)機與無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機

永磁同步電動(dòng)機與無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機均由變頻器供電，終加到電樞繞組上的電壓和供電電流都是與轉子轉速同步交變，故而往往不加區分地都稱(chēng)為永磁同步電動(dòng)機。然而就內部發(fā)生的電磁過(guò)程而言，永磁式同步電動(dòng)機和電勵磁同步電動(dòng)機完全相同，無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機則與電勵磁直流電動(dòng)機基本相同，機理上有較大區別：永磁同步電動(dòng)機電樞磁場(chǎng)為三相合成旋轉磁勢波，永磁體轉速與旋轉磁勢波嚴格同步;無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機電樞磁場(chǎng)為功率開(kāi)關(guān)器件控制的跳躍式磁勢波，永磁體轉速與磁勢波宏觀(guān)上同步。

以上非官方發(fā)布內容，僅代表個(gè)人觀(guān)點(diǎn)。