永磁同步電機(jī)，同步電機(jī)，永磁同步電動(dòng)機(jī)，交流電機(jī)

永磁同步電動(dòng)機(jī)的組成部分：定子、永久磁鋼轉(zhuǎn)子、位置傳感器、電子換向開(kāi)關(guān)等。

永磁同步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、重量輕、損耗小、效率高、功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，主要用于要求響應(yīng)快速、調(diào)速范圍寬、定位準(zhǔn)確的高性能伺服傳動(dòng)系統(tǒng)和直流電機(jī)的更新替代電機(jī)。

對(duì)于轉(zhuǎn)子直流勵(lì)磁的同步電動(dòng)機(jī)，若采用永磁體取代其轉(zhuǎn)子直流繞組則相應(yīng)的同步電動(dòng)機(jī)就成為永磁同步電動(dòng)機(jī)。

按照永磁體結(jié)構(gòu)分類(lèi)：表面永磁同步電動(dòng)機(jī)（SPMSM）、內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)（IPMSM）；按照定子繞組感應(yīng)電勢(shì)波形分類(lèi)：正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)、無(wú)刷永磁直流電動(dòng)機(jī)。

通常所說(shuō)的永磁同步電動(dòng)機(jī)是正弦波永磁同步電機(jī)，同一般同步電動(dòng)機(jī)一樣，正弦波PMSM的定子繞組通常采用三相對(duì)稱(chēng)的正弦分布繞組，或轉(zhuǎn)子采用特殊形狀的永磁體以確保氣隙磁密沿空間呈正弦分布。這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)恒速運(yùn)行時(shí)，定子三相繞組所感應(yīng)的電勢(shì)則為正弦波，正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)由此而得名。

正弦波PMSM是一種典型的機(jī)電一體化電機(jī)。它不僅包括電機(jī)本身，而且還涉及位置傳感器、電力電子變流器以及驅(qū)動(dòng)電路等。

內(nèi)置式永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器（interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM）矢量控制系統(tǒng),通過(guò)將滑模觀測(cè)器和高頻電壓信號(hào)注入法相結(jié)合,在無(wú)位置傳感器IPMSM閉環(huán)矢量控制方式下平穩(wěn)啟動(dòng)運(yùn)行，并能在低速和高速運(yùn)行場(chǎng)合獲得較準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子位置觀察信息。

同步電機(jī)，和感應(yīng)電機(jī)一樣是一種常用的交流電機(jī)。特點(diǎn)是：穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關(guān)系n=ns=60f/p，ns稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速。若電網(wǎng)的頻率不變，則穩(wěn)態(tài)時(shí)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒為常數(shù)而與負(fù)載的大小無(wú)關(guān)。同步電機(jī)分為同步發(fā)電機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。現(xiàn)代發(fā)電廠(chǎng)中的交流機(jī)以同步電機(jī)為主。

同步電機(jī)的主要運(yùn)行方式有三種，即作為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行。

作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)最主要的運(yùn)行方式。

作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)的另一種重要的運(yùn)行方式。同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求調(diào)速的場(chǎng)合，應(yīng)用大型同步電動(dòng)機(jī)可以提高運(yùn)行效率。小型同步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開(kāi)始得到較多地應(yīng)用。

同步電機(jī)還可以接于電網(wǎng)作為同步補(bǔ)償機(jī)。這時(shí)電機(jī)不帶任何機(jī)械負(fù)載，靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無(wú)功功率，以達(dá)到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。

交流電機(jī)是用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展，交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比，由于沒(méi)有換向器（見(jiàn)直流電機(jī)的換向），因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，比較牢固，容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大，從幾瓦到幾十萬(wàn)千瓦、甚至上百萬(wàn)千瓦。20世紀(jì)80年代初，最大的汽輪發(fā)電機(jī)已達(dá)150萬(wàn)千瓦。