永磁同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行是由定子繞組、轉(zhuǎn)子鼠籠繞組和永磁體這三者產(chǎn)生的磁場(chǎng)的相互作用而形成。

電動(dòng)機(jī)靜止時(shí)，給定子繞組通入三相對(duì)稱電流，產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)在籠型繞組內(nèi)產(chǎn)生電流，形成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子由靜止開(kāi)始加速轉(zhuǎn)動(dòng)。

在這個(gè)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速不同，會(huì)產(chǎn)生交變轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)子加速到速度接近同步轉(zhuǎn)速的時(shí)候，轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速接近相等，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度稍大于轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)，它們相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩將轉(zhuǎn)子牽入到同步運(yùn)行狀態(tài)。在同步運(yùn)行狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)不再產(chǎn)生電流。

此時(shí)轉(zhuǎn)子上只有永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，它與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由此可知，永磁同步電動(dòng)機(jī)是靠轉(zhuǎn)子繞組的異步轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)的。啟動(dòng)完成后，轉(zhuǎn)子繞組不再起作用，由永磁體和定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

【永磁同步電機(jī)產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)】

1、損耗低、溫升低

由于永磁同步電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)是由永磁體產(chǎn)生的，從而避免通過(guò)勵(lì)磁電流來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)而導(dǎo)致的勵(lì)磁損耗，即銅耗；轉(zhuǎn)子運(yùn)行無(wú)電流，顯著降低電動(dòng)機(jī)溫升，在相同負(fù)載情況下溫升低20K以上。

2、功率因數(shù)高

永磁同步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)高，且與電動(dòng)機(jī)級(jí)數(shù)無(wú)關(guān)，電動(dòng)機(jī)滿負(fù)載時(shí)功率因數(shù)接近1，這樣相比異步電動(dòng)機(jī)，其電動(dòng)機(jī)電流更小，相應(yīng)地電動(dòng)機(jī)的定子銅耗更小，效率也更高。而異步電動(dòng)機(jī)隨著電動(dòng)機(jī)級(jí)數(shù)的增加，功率因數(shù)越來(lái)越低。而且，因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)功率因數(shù)高，電動(dòng)機(jī)配套的電源（變壓器）容量理論上是可以降低，同時(shí)可以降低配套的開(kāi)關(guān)設(shè)備和電纜等規(guī)格。

3、效率高

相比異步電動(dòng)機(jī)，永磁同步電動(dòng)機(jī)在輕載時(shí)效率值要高很多，其高效運(yùn)行范圍寬，在25%～120%范圍內(nèi)效率大于90%，永磁同步電動(dòng)機(jī)額定效率可達(dá)現(xiàn)行國(guó)標(biāo)的1級(jí)能效要求，這是其在節(jié)能方面，相比異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。實(shí)際運(yùn)行中，電動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)很少以滿功率運(yùn)行。其原因是：一方面，設(shè)計(jì)人員在電動(dòng)機(jī)選型時(shí)，一般是依據(jù)負(fù)載的極限工況來(lái)確定電動(dòng)機(jī)功率，而極限工況出現(xiàn)的機(jī)會(huì)是很少的，同時(shí)，為防止在異常工況時(shí)燒損電動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)進(jìn)一步給電動(dòng)機(jī)的功率留裕量；另一方面，電動(dòng)機(jī)制造商為保證電動(dòng)機(jī)的可靠性，通常會(huì)在用戶要求的功率基礎(chǔ)上，進(jìn)一步留一定的功率裕量。這樣就導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，大多數(shù)工作在額定功率的70%以下，特別是驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)或泵類負(fù)載，電動(dòng)機(jī)通常工作在輕載區(qū)。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)來(lái)講，其輕載效率很低，而永磁同步電動(dòng)機(jī)在輕載區(qū)，仍能保持較高的效率。

4、其它優(yōu)勢(shì)

永磁同步電動(dòng)機(jī)還具有高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、啟動(dòng)時(shí)間較短、高過(guò)載能力的優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際軸功率降低設(shè)備驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量，節(jié)約能源同時(shí)減少固定資產(chǎn)的投資。永磁同步電動(dòng)機(jī)控制方便，轉(zhuǎn)速恒定，不隨負(fù)載的波動(dòng)、電壓的波動(dòng)而變化，只決定于頻率，運(yùn)行平穩(wěn)可靠。由于轉(zhuǎn)速嚴(yán)格同步，動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能好，適合變頻控制。永磁同步電動(dòng)機(jī)的安裝外形尺寸符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，可以直接替換三相異步電動(dòng)機(jī)，防護(hù)等級(jí)可以做到IP54和IP55，個(gè)別廠家還生產(chǎn)防爆型永磁同步電動(dòng)機(jī)。

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