交流永磁电动机

传统的交流感应电机是普遍应用的点，你将很难找到一个工业设施，甚至住宅没有一个。然而，在这个注重能源的时代，制造商在这种设计中已经达到了效率的极限。另一方面，永磁(PM)电机可以提供比感应电机更高的效率水平，因为它们在转子中没有I2R损失。

尽管这和其他优点，PM电机的广泛采用一直受到必须包括速度编码器控制的费用和麻烦的阻碍。由于开发了更复杂的策略，使用开环矢量控制方法，消除了编码器，这一问题得到了缓解。随着这个问题的解决，用户已经发现交流PM电机提供了一些

交流永磁电机的转子结构与传统的感应设计有很大的不同，但消除转子铜的损失使永磁电机的效率大大提高。

具有吸引力的包装与较小的框架尺寸和重量的给定马力额定与传统的感应设计。另一方面，感应电机通常仍然更便宜，更能承受粗糙的应用。

两种转子类型

像他们的感应电机同行，交流电机使用一个绕线定子，但这是相似之处结束。永磁电机的磁铁附着在转子上，要么在表面，要么嵌入内部。因此，没有转子电流，这减少了铜的损失。这是效率增益的主要来源。

表面安装永磁(SPM)和内部永磁(IPM)之间的差异远远超出了制造方面的考虑。这种明显的细微变化会引起电机运行特性的重大变化。

IPM设计将磁铁嵌入转子内部。这允许更大的力量，允许更高的运行速度。它还创造了磁显着性与变化的电感，可在终端测量根据转子的位置。虽然这一概念的细节值得更广泛的讨论，但实际效果是，除了永磁转矩之外，电机还产生了磁阻转矩。

SPM设计通常用某种粘合剂将磁体固定在转子表面，因此这种粘合剂的强度是最大速度和整体稳健性的实际决定因素。此外，表面安装不会产生显著性，因此没有磁阻扭矩。

速度控制

交流永磁电机有两种主要的开环(无速度编码器)速度控制策略。第一种开环矢量方法使用电压控制。电压控制块根据速度命令和电机电流计算电压参考。它计算所需的输出电压来产生所需的扭矩。这种方法通常用于泵和风扇应用中的SPM设计。

第二种开环矢量方法使用电流和速度控制算法。这种方法通过跟踪电机运行时磁极位置有效地创建了虚拟速度编码器。这使用了一个速度估计器，一个速度控制器和一个电流控制器块，能够强大和快速的计算。这与IPM设计的特点特别好，并允许非常复杂的速度和扭矩控制。

虽然交流永磁电机并不适用于所有情况，但它们日益增长的功能列表提供了优势，可能会解决您的下一个应用问题。

作者信息

彼得·韦兰德是过程工业编辑。联络他的地址是PWelander@cfemedia.com．

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