《新能源汽车驱动电机系统检修》课件-永磁同步电动机认知

永磁同步电动机的认知

案例导入

某客户新买了一辆比亚迪E5轿车，配备永磁同步电机，该客户缺乏对该车辆的了解，作为专业人员，你需要从永磁同步电机的结构、工作原理和铭牌数据等方面对客户进行讲解。

永磁同步电机主要包括机座、定子铁心、定子绕组、转子铁心、永磁体、转子轴、轴承及端盖等部分，此外还有转子支承部件、通风孔或冷却水道、外部接线盒等。其结构如图所示。一、永磁同步电机的构造

1、定子永磁同步电机的定子由定子铁心、定子绕组和机座、接线盒等部分组成。定子铁心作为电机主磁路的一部分，一般由厚度为0.35mm或0.5mm、表面有绝缘涂层的硅钢片叠压而成。定子铁心的内圆的槽内嵌放着定子绕组。定子绕组是定子的电路部分，用以产生旋转磁场。永磁同步电机的定子结构示意图如图所示。一、永磁同步电机的构造

2、转子永磁同步电机的转子主要由转子铁心、永磁体、转轴、轴承、转子支架等结构组成，与普通异步电机不同的是，永磁同步电机的转子上安装有永磁体磁极，永磁体在转子中的放置位置有多种形式。转子铁心与定子铁心，均用硅钢片叠压而成。结构如图所示。一、永磁同步电机的构造

永磁同步电机与普通的感应电机最大的不同是转子的结构。根据转子上安放永磁体的位置不同，永磁同步电机通常会被分为三大类：内嵌式（IPM）、面贴式（SPM）及插入式，如图所示。一、永磁同步电机的构造

永磁同步电机转子为永磁体，当定子绕组输入三相正弦交流电时，会产生一个旋转磁场。该旋转磁场与转子的永磁体磁场相互作用，使转子产生电磁转矩，并随着定子的旋转磁场转动，由于转子的转动与旋转磁场同步，故称之为同步电机。如图所示，电机运行时，定子存在旋转磁动势，转子像磁针在旋转磁场中旋转―样，随着定子的旋转磁场同步旋转。二、永磁同步电机工作原理

永磁同步电机同样需要按照国家标准在机壳上标注铭牌数据。某款永磁同步电机的铭牌如图所示。二、永磁同步电机工作原理

铭牌数据一般包括以下内容：1、型号为TYJX225M8型号为TYJX225M8永磁同步电机含义如下：三、三相交流异步电机名牌数据

2、额定功率额定功率指电机在额定状态下运行时轴端输出的机械功率，单位为W或kW。3、额定电压额定电压指电机在额定状态下运行时，加在定子绕组上的线电压，单位为V。4、额定转速额定转速是指对应于额定电压、额定电流，电机运行于额定功率时的转速，单位为r/min。三、三相交流异步电机名牌数据

5、峰值功率

峰值功率指电机在峰值转矩状态下运行时电机轴端输出的机械功率，单位为W或kW。6.最大转速

最大转速指电机正常运行所能达到的最大速度，体现了永磁同步电机调速能力的大小，单位为r/min。额定转速7.最高效率

最高效率指电机在整个运行区间内所能达到的最大效率。

三、三相交流异步电机名牌数据

8、功率因数功率因数指电机有效功率与视在功率的比值。其用于表征电机运行时从电网吸收的无功功率的大小。一般相同转速的电机，容量越大，功率因数越高。相同容量的电机，转速越高，功率因数越大。9、连接方式三相交流异步电机常用的定子绕组接法有星形（形）连接和三角形（△形）连接。10、绝缘等级绝缘等级指电机制造时所用绝缘材料的耐热品级，一般有B级、F级、H级、C级。三、三相交流异步电机名牌数据

11、冷却方式

为防止电机在工作过程中产生的铜耗和铁耗使电机温升过高，一般需要采取冷却措施。永磁同步电机常用的冷却方式一般为水冷（油）和风冷。。12、定额（工作制）

电机的工作制是指电机在正常使用的延续时间，一般分为连续制（S1）和断续制（S2～S10）。

三、三相交流异步电机名牌数据

1、永磁同步电机所具有的主要优点如下：（1）用永磁体取代励磁绕组，从而省去了励磁线圈、集电环和电刷，结构简单，运行可靠。（2）永磁同步电机的转速与电源频率间始终保持准确的同步关系，控制电源频率就能控制电机的转速。（3）永磁同步电机具有较硬的机械特性，适合在负载转矩变化较大的工况下运行。四、永磁同步电机特点

1、电动汽车用永磁同步电机所具有的主要优点如下：（4）永磁同步电机的转子为永久磁铁，无须励磁，因此电机调速范围宽、功率因数高，定子电流和定子铜耗小，效率高。（5）体积小，质量轻。近些年来随着高性能永磁材料的不断应用，永磁同步电机的功率密度得到很大提高，比起同容量的异步电机，其体积和质量都有较大的减少，使其更加适合应用在许多特殊场合。（6）结构多样化，应用范围广。四、永磁同步电机特点

2、永磁同步电机缺点如下：（1）由于永磁同步电机的转子为永磁体，无法调节，必须通过加定子直轴去磁电流分量来削弱磁场。（2）永磁同步电机的磁钢价格较高。