定子永磁同步电机的工作原理？

一、定子永磁同步电机的工作原理？

有发电机就有电动机，电机有转子就有定子，当然有转子永磁同步电机也有定子永磁同步电机。

要谈定子永磁同步电机的问题，不得不先提到转子永磁同步电机。此二者在结构上的主要区别在于永磁体是装在定子侧还是装在转子侧。

我们知道，在传统的转子永磁型电机中，永磁体是位于电机转子侧的，电机行业也根据永磁体位置的不同，可以把它分为4 种基本结构：1）表面贴装式；2）内嵌式；3）径向内嵌式；4）切向内嵌式。 众所周知，相对于传统的直流电机和异步电机，转子永磁型电机具有更高的功率密度和效率。

但是，转子永磁型电机通常需要对转子采取特别加固措施以克服高速运转时的离心力，如安装由非金属纤维材料或不锈钢制成的套筒等，这样做的后果就是，不仅导致其结构更加复杂， 制造成本变高， 而且增大了其等效气隙，降低了电机的性能。

同时，永磁体安放在转子上，会使得散热变得困难，从而引起的电机温升可能会导致永磁体发生不可逆退磁，限制了电机出力，使电机功率密度降低等。

为了克服上述转子永磁型电机的缺点，近年出现了将永磁体安置于定子侧的定子永磁型无刷电机。而定子永磁同步电机比较流行的有以下三种类型，上面 @天狼星 的回答里已经有了相关介绍，我就不再赘述了。

第一种双凸极永磁电机(Doubly-Salient Permanent Magnet Motor, DSPM)

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在 DSPM电机中，切向充磁的永磁体内嵌在电机定子轭部。如果从每相电枢空载感应电势波形和电枢电流波形划分（矩形波），该电机应属于无刷直流(brushless DC，BLDC)电机的范畴。但我们可以通过对电机定转子进行特殊设计来得到正弦感应电势，比如说采用斜槽转子的方式。下面我们具体分析一下这种电机的运行原理。

1.转矩产生机理

传统的直流电机、感应电机以及同步电机，都属于双边磁场电机，即励磁磁场在一边(定子或转子)，电枢磁场在另一边(转子或定子)， 定转子之间的相对运动使电枢绕组中的磁链发生交变，从而感应出电势，当绕组中通入电流后，电流与电势相互作用实现机电能量转换。

而定子永磁型电机的励磁源和电枢绕组都位于定子，它依靠定子直流励磁源与转子凸极的调制作用，使定子绕组中的磁链发生交变，从而产生感应电势与电磁转矩，实现机电能量转换。

2. 它的永磁体和电枢绕组均位于定子，与转子永磁型电机相比，可方便地对永磁体进行直接冷却，从而控制其温升；电枢绕组多为集中式绕组，端部短，用铜少，电枢绕组的电阻小，铜耗低。

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当然这种电机结构也并不是十分完美，仍然存在以下几个问题:

1.定子外漏磁

2. 端部漏磁。

DSPM 电机和 FSPM 电机的永磁体从定子内径处贯穿至外径处，并直接与机壳相接，因此三维端

部效应较为显著。

3.直流偏置磁场及其对铁耗的影响。

由于永磁体位于电机定子，导致定子铁心中存在直流偏置磁场 .

参考文献：

[1] Chau K T ， Chan C C ， Liu C ． Overview of permanent-magnet brushless drives for electric and hybrid electric vehicles[J]． IEEE Trans. on Industrial Electronics，

2008，55(6)：2246-2257．

[2] Zhu Z Q，Howe D．Electrical machines and drives for electric，hybrid and fuel cell vehicles[J]．Proceeding of IEEE，2007，95(4)：746-765．

[3] 程明． 双凸极变速永磁电机的运行原理及其静态特性的线性分析[J]．科技通报，1997，13(1)：16-21

二、永磁同步电机的工作原理？

其主要有两部分组成，用来产生转子磁通的永久磁铁和至于转子铁心槽中的鼠笼绕组，其工作原理和同步电机是相似的，只是转子磁通是永久磁铁产生的。

当同步电机定子绕组接通三相或两相交流电时，定子绕组产生旋转磁场（NS），以同步角速度N逆时针方向旋转，根据异性磁铁像吸引的原理，定子磁铁的N(S)吸住转子磁铁的S(N)以同步角速度在空间旋转，也就是定子和转子同步旋转，维持转子旋转的电磁转矩是由定子旋转磁场和转子永久磁铁磁场的相互作用产生的。

三、永磁同步电机原理？

永磁同步电机工作原理：当三相电流通入永磁同步电机定子的三相对称绕组中时，电流产生的磁动势合成一个幅值大小不变的旋转磁动势。由于其幅值大小不变，这个旋转磁动势的轨迹便形成一个圆，称为圆形旋转磁动势。其大小正好为单相磁动势最大幅值的1.5倍。

永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。

永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同，采用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。转子可做成实心，也可用叠片叠压。电枢绕组可采用集中整距绕组的，也可采用分布短距绕组和非常规绕组。

四、倚天永磁同步电机霍尔什么工作原理？

永磁同步电机测量磁场的霍尔效应法利用霍尔元件测磁的原理非常简单。把霍尔元件放在被测的磁场中，输入控制电流Ic，并保持电流为常值，这是通过测量霍尔电动势的大小就可以确定磁通密度B的大小,利用霍尔效应还可以测量直流磁场和交流磁场。

五、不定向永磁同步电机工作原理？

同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。永磁同步电动机的启动和运行是由定子绕组、转子鼠笼绕组和永磁体这三者产生的磁场的相互作用而形成。

电动机静止时，给定子绕组通入三相对称电流，产生定子旋转磁场，定子旋转磁场相对于转子旋转在笼型绕组内产生电流，形成转子旋转磁场，定子旋转磁场与转子旋转磁场相互作用产生的异步转矩使转子由静止开始加速转动。

在这个过程中，转子永磁磁场与定子旋转磁场转速不同，会产生交变转矩，当转子加速到速度接近同步转速的时候，转子永磁磁场与定子旋转磁场的转速接近相等，定子旋转磁场速度稍大于转子永磁磁场，它们相互作用产生转矩将转子牵入到同步运行状态。在同步运行状态下，转子绕组内不再产生电流。此时转子上只有永磁体产生磁场，它与定子旋转磁场相互作用，产生驱动转矩。

由此可知，永磁同步电动机是靠转子绕组的异步转矩实现启动的，启动完成后，转子绕组不再起作用，由永磁体和定子绕组产生的磁场相互作用产生驱动转矩。

六、永磁同步电机转向原理？

永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流。此时转子动能转化为电能，永磁同步电机作发电机用。

此外，当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子在空间位置上相差120，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机使用。

七、永磁同步电机开环调速原理？

开环pwm调速的基本原理是脉冲宽度调制脉冲宽度调制（ PWM）是英文“Pulse Width Modulation” 的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。

一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。

脉冲宽度调制（PWM ）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。

PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有（ON），要么完全无（OFF）。

电压或电流源是以一种通（ON）或断（OFF）的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。

八、六相永磁同步电机原理？

六相永磁同步电机工作原理：

当永磁同步电机定子部分通入由三相逆变器经脉宽调制的三相交流电后，定子电枢会产生空间磁场，它与永磁体转子相互作用，产生与定子旋转磁场旋向相同的电磁转矩输出。当输出的转矩超过转子的摩擦转矩以及由于永磁体的阻尼转矩时，电机便开始向外做功，并不断地加速直至同步。

九、永磁同步电机旋转变压器工作原理？

有碳刷的靠转速换相的，有无刷的有霍尔感应的，有反电动势的，有固定交流频率，转速也固定了。

十、单相永磁同步电机的原理？

单相永磁同步电机工作原理：当单相电流通入永磁同步电机定子的单相对称绕组中时，电流产生的磁动势合成一个幅值大小不变的旋转磁动势。由于其幅值大小不变，这个旋转磁动势的轨迹便形成一个圆，称为圆形旋转磁动势。其大小正好为单相磁动势最大幅值的1.5倍。