近些年永磁同步電機(jī)得到較快發(fā)展，其特點(diǎn)是功率因數(shù)高、效率高，在許多場(chǎng)合開始逐步取代最常用的交流異步電機(jī)，其中異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)的性能優(yōu)越，是一種很有前途的節(jié)能電機(jī)。

  永磁同步電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與工作原理與交流異步電動(dòng)機(jī)一樣。下圖是有線圈繞組的定子示意圖。

  下圖是裝在機(jī)座里的定子。

 

  永磁同步電動(dòng)機(jī)與普通異步電動(dòng)機(jī)的不同是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子上安裝有永磁體磁極，下左圖就是一個(gè)安裝有永磁體磁極的轉(zhuǎn)子，永磁體磁極安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯圓周表面上，稱為凸裝式永磁轉(zhuǎn)子。磁極的極性與磁通走向見下右圖，這是一個(gè)4極轉(zhuǎn)子。

  根據(jù)磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，于是永磁轉(zhuǎn)子就會(huì)跟隨定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)。

  下左圖是另一種安裝有永磁體磁極的轉(zhuǎn)子，永磁體磁極嵌裝在轉(zhuǎn)子鐵芯表面，稱為嵌入式永磁轉(zhuǎn)子。磁極的極性與磁通走向見下右圖，這也是一個(gè)4極轉(zhuǎn)子。

  下左圖也是一種嵌入式永磁轉(zhuǎn)子，永磁體嵌裝在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部，為防止永磁體磁通短路，在轉(zhuǎn)子鐵芯開有空槽或在槽內(nèi)填充隔磁材料。磁極的極性與磁通走向見下右圖，這也是一個(gè)4極轉(zhuǎn)子。

  下圖為裝上轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子,

  
  在轉(zhuǎn)子鐵芯兩側(cè)裝上風(fēng)扇然后與定子機(jī)座組裝成整機(jī)，見下圖。

  這種永磁同步電動(dòng)機(jī)不能直接通三相交流的起動(dòng)，因轉(zhuǎn)子慣量大，磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)太快，靜止的轉(zhuǎn)子根本無(wú)法跟隨磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。這種永磁同步電動(dòng)機(jī)多用在變頻調(diào)速場(chǎng)合，啟動(dòng)時(shí)變頻器輸出頻率從0開始上升到工作頻率，電機(jī)則跟隨變頻器輸出頻率同步旋轉(zhuǎn)，是一種很好的變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。

  通過(guò)在永磁轉(zhuǎn)子上加裝籠型繞組，接通電源旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一建立，就會(huì)在籠型繞組感生電流，轉(zhuǎn)子就會(huì)像交流異步電動(dòng)機(jī)一樣起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。這就是異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，是近些年開始普及的節(jié)能電機(jī)。

  為了安裝籠型繞組，在轉(zhuǎn)子鐵芯疊片圓周上沖有許多安裝導(dǎo)電條的槽，在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部嵌裝永磁體，永磁體安裝方式有多種，也可以按前面介紹的形式安裝。這里的安裝方式見下圖，這也是一個(gè)4極轉(zhuǎn)子，為了防止永磁體的磁通通過(guò)轉(zhuǎn)軸短路，在轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子鐵芯間加裝有隔磁材料，轉(zhuǎn)子的磁通走向見下圖左。

  籠型轉(zhuǎn)子有焊接式與鑄鋁式：在轉(zhuǎn)子每個(gè)槽內(nèi)插入銅條，銅條與轉(zhuǎn)子鐵芯兩側(cè)的銅端環(huán)焊接形成籠型轉(zhuǎn)子；與普通交流異步電動(dòng)機(jī)一樣采用鑄鋁式轉(zhuǎn)子，將熔化的鋁液直接注入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，并同時(shí)鑄出端環(huán)與風(fēng)扇葉片，是較廉價(jià)的做法，下圖是一個(gè)鑄鋁式籠型轉(zhuǎn)子。

  把轉(zhuǎn)子與定子、機(jī)座等部件進(jìn)行組裝，組裝成的整機(jī)剖面圖見下圖。

  異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)可以直接接通三相交流電源使用，方便又節(jié)能。