永磁电机几何结构

　　永磁电机的永磁体在转子上，可以做成内转子或者外转子电机。而伺服电机一般都是专门做成内转子。定子原则上和电励磁同步电机一致，也采用对称的三相线圈绕组。为了压制齿槽转矩(Nutrastmoment)，分布式绕组的定子槽总会做一个槽宽的倾斜。为了较好冷却以及更高防护等级，定子外壳常常用拉伸铝件，其会在安装时上黑漆。永磁电机里无绕组的转子一般也是做叠片压成，理由也是为了降低涡流影响。此外为了减小转动惯量，还会在转子上开很多大通孔，在定子上开通孔则是为了散热。

图1  使用稀土贴片的伺服电机

　　对于高动态特性的电动机会用稀土永磁体(NdFeB,SmCo)，相比普通铁氧体磁铁，他们有更大磁能密度，更高矫顽场强和剩磁。从而可做成一种贴片式的薄片磁铁，贴在转子体圆柱表面，并用玻璃纤维胶带固定。

　　一般贴片转子刚造好时会放入一个特制的磁化极靴上，通过脉冲电流产生极高的磁场强度来磁化转子。使用贴片设计是为了减少由于稀土磁铁超强电导性产生的涡流。使用稀土以后，电动机就能做得更轻更小。

　　还通过复杂的转子构造，比如把磁体埋入转子，抑或是做成磁通集中得构造，也能显著提升气隙磁感强度，这样电动机功率也可以提升了。

　　常见的转子构造以及安装永磁体的方式有：嵌入式，贴片式，插入式。

图2 几种常见永磁转子构造

　　图中，黄色区域为永磁体，蓝色区域为叠片铁芯，灰色区域为非磁性电机轴。如果做成内嵌结构，还可以做成磁阻不均匀，使得dq轴上的电抗分量有。

图3  内嵌式永磁转子

　　在伺服驱动上，还可以做成不同类型转子长度，有普通的圆柱转子(Zylinderläufer)，还有圆盘转子(Scheibenläufer)和钟形转子(Glockenläufer)。

图4 电动机几种转子构造

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