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直流同步永磁電機(jī)

采用永磁體勵(lì)磁，減少了勵(lì)磁繞組、電刷、集電環(huán)結(jié)構(gòu)，避免了傳統(tǒng)勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組易燒毀、斷線，電刷、集電環(huán)易磨損等故障，使用性能更可靠。

轉(zhuǎn)子不存在勵(lì)磁繞組、電刷、集電環(huán)等損耗部件，效率得到明顯提高，功率因數(shù)可維持在0.95以上，在負(fù)載波動(dòng)的情況下可維持較高力能水平，對(duì)于該裝備容量與負(fù)載匹配情況，綜合節(jié)電率可達(dá)15%以上。

1、改變了機(jī)械裝備的傳動(dòng)模式，將永磁電機(jī)與機(jī)械負(fù)載融為一體，簡化機(jī)械裝備的傳動(dòng)鏈，減掉傳統(tǒng)低速機(jī)械運(yùn)行所需的龐大復(fù)雜的齒輪減速機(jī)，可減少許多制造成本與人力成本。

2、提供機(jī)械裝備傳動(dòng)效率，永磁電機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)相比，本身效率與功率因數(shù)等力能指標(biāo)有明顯的*性，再加上取消了機(jī)械裝備的中間環(huán)節(jié)，大幅度的提供了傳動(dòng)鏈的效率。

3、采用變頻起動(dòng)，系統(tǒng)帶載起動(dòng)能力強(qiáng)，切降低了大的起動(dòng)點(diǎn)了給電網(wǎng)帶來的沖擊，同時(shí)也降低了傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械沖擊。

直流同步永磁電機(jī)

永磁同步電可以將電機(jī)整體地安裝在輪軸上，形成整體直驅(qū)系統(tǒng)，即一個(gè)輪軸就是一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，省去了一個(gè)齒輪箱。永磁同步電的優(yōu)點(diǎn)如下：

永磁同步電本身的功率效率高以及功率因數(shù)高；

永磁同步電發(fā)熱小，因此電機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、噪聲小；

系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu)，無傳動(dòng)齒輪磨損、無傳動(dòng)齒輪噪聲，免潤滑油、免維護(hù)；

永磁同步電允許的過載電流大，可靠性顯著提高；

整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)重量輕，簧下重量也比傳統(tǒng)的輪軸傳動(dòng)的輕，單位重量的功率大；

由于沒有齒輪箱，可對(duì)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)隨意設(shè)計(jì)：如柔式轉(zhuǎn)向架、單軸轉(zhuǎn)向架，使列車動(dòng)力性能大大提高。

由于采用了永磁材料磁極，特別是采用了稀土金屬永磁體(如釹鐵硼等)，其磁能積高，可得到較高的氣隙磁通密度，因此在容量相同時(shí)，電機(jī)的體積小、重量輕。

轉(zhuǎn)子沒有銅損和鐵損，也沒有集電環(huán)和電刷的摩擦損耗，運(yùn)行效率高。

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，允許的脈沖轉(zhuǎn)矩大，可獲得較高的加速度，動(dòng)態(tài)性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行可靠。

結(jié)構(gòu)

永磁同步電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和端蓋等部件構(gòu)成，定子由疊片疊壓而成以減少電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的鐵耗，其中裝有三相交流繞組，稱作電樞。轉(zhuǎn)子可以制成實(shí)心的形式，也可以由疊片壓制而成，其上裝有永磁體材料。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子上永磁材料所處位置的不同，永磁同步電機(jī)可以分為突出式與內(nèi)置式兩種結(jié)構(gòu)形式，圖1給出相應(yīng)的示意圖。突出式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，但由于其表面無法安裝啟動(dòng)繞組，不能實(shí)現(xiàn)異步起動(dòng)。 

內(nèi)置式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)主要有徑向式、切向式和混合式3種，它們之間的區(qū)別主要在于永磁體磁化方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向關(guān)系的不同。圖2給出3種不同形式的內(nèi)置式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)。由于永磁體置于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，轉(zhuǎn)子表面便可制成極靴，極靴內(nèi)置入銅條或鑄鋁等便可起到啟動(dòng)和阻尼的作用，穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能都較好。又由于內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路不對(duì)稱，這樣就會(huì)在運(yùn)行中產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，有助于提高電機(jī)本身的功率密度和過載能力，而且這樣的結(jié)構(gòu)更易于實(shí)現(xiàn)弱磁擴(kuò)速