永磁同步電機設計

　　由于其緊湊性和高扭矩密度，永磁同步電機在許多工業應用中得到了廣泛的應用，特別用于高性能驅動系統，如潛艇推進系統。永磁同步電機無需使用滑環進行勵磁，從而降低了轉子的維護和損耗。永磁同步電機效率高，適用于高性能驅動系統，如工業中的數控機床、機器人和自動生產系統。通常，永磁同步電機的設計和構造必須同時考慮定子和轉子結構，以獲得高性能電機。

　　永磁同步電機設計

　　在永磁同步電機（PMSM）的設計中，永磁轉子的構造基于三相感應電機的定子框架，不改變定子和繞組的幾何形狀。規格和幾何形狀包括：電機的速度、頻率、極數、定子長度、內外直徑、轉子槽數。永磁同步電機的設計包括銅損耗、反電動勢、鐵損和自感和互感、磁通、定子電阻等。

　　自感和互感的計算：

　　電感L可以定義為磁鏈與產生磁通的電流I的比率，單位為亨利（H），等于韋伯每安培。電感器是用來在磁場中儲存能量的裝置，類似于電容器在電場中儲存能量。電感器通常由線圈組成，通常纏繞在鐵氧體或鐵磁芯上，其電感值僅與導體的物理結構以及磁通通過的材料的磁導率有關。

　　什么是永磁同步電機

　　永磁同步電機是由永磁體勵磁產生同步旋轉磁場的同步電機，永磁體作為轉子產生旋轉磁場，三相定子繞組在旋轉磁場作用下通過電樞反應，感應三相對稱電流。此時轉子動能轉化為電能，永磁同步電機作發電機(generator)用；此外，當定子側通入三相對稱電流，由于三相定子在空間位置上相差120，所以三相定子電流在空間中產生旋轉磁場，轉子旋轉磁場中受到電磁力作用運動，此時電能轉化為動能，永磁同步電機作電動機(motor)用。永磁同步電機可以將電機整體地安裝在輪軸上，形成整體直驅系統，即一個輪軸就是一個驅動單元，省去了一個齒輪箱。永磁同步電機的特點主要有以下幾種：(1)PMSM本身的功率效率高以及功率因數高；(2)PMSM發熱小，因此電機冷卻系統結構簡單、體積小、噪聲小；(3)系統采用全封閉結構，無傳動齒輪磨損、無傳動齒輪噪聲，免潤滑油、免維護；(4)PMSM允許的過載電流大，可靠性顯著提高；(5)整個傳動系統重量輕，簧下重量也比傳統的輪軸傳動的輕，單位重量的功率大；(6)由于沒有齒輪箱，可對轉向架系統隨意設計：如柔式轉向架、單軸轉向架，使列車動力性能大大提高。