Page 101 - 《橡塑技术与装备》2026年1期
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测试与分析
TEST AND ANALYSIS
从图 3 可知，永磁同步电机的定子、轴承，机座
等部分和变频电机基本一致，但它的转子是由磁钢组
成，代替普通电机的硅钢片。
磁钢的材料是永磁材料（磁石），现主要采用烧结
钕铁硼永磁材料，它具有以下特点 ：
(1) 具有非常高的磁性能，号称 “ 磁王 ” ；
图 2 变频驱动永磁同步电机框图 (2) 具有非常高的抗退磁能力 ；
(3) 可以加工成各种形状 ；
2 永磁同步电机介绍和电机选择
(4) 是一种各向异性的材料 ；
2.1 永磁同步电机的结构
(5) 使用钕铁硼的器件具有很好的节能效果 ；
永磁同步电机基本结构组成，如图 3 所示。
(6) 使用钕铁硼的器件可以做到小型化。
图 3 永磁同步电机构成
2.2 永磁同步电机的优点 比可达 3.6 倍，而一般普通电动机仅有 1.6 倍。这是
2.2.1 高效率高功率因数 挤出机传动非常重要的特点，启动转矩要求较大。
永磁同步电机在转子上嵌入了永磁体后，由永磁 2.2.3 高精度宽范围
体来建立转子磁场，在正常工作时转子和定子磁场同 永磁同步电动机的变频控制体系无需采用闭环控
步运行，转子中无感应电流，不存在转子电阻损耗， 制，就可以保证电机的转速精度达到 0.1%~0.01%。
只此一项可提高电机效率 5%~10%。由于在永磁电机 本文采用高精度变频器，在开环控制的情况下，就能
转子中无感应电流励磁，定子绕组几乎呈纯阻性负载， 达到 0.01% 的调速精度，且调试范围可达到 100%。
使电机功率因数几乎为 1。见图 4，右边为永磁同步 这对挤出机非常重要，精度高，控制简单。
电机，明显二次铜损耗为 0，因此功率损耗明显降低， 2.2.4 更小体积更轻重量
大概为普通电机的 60%。 从永磁同步电机和普通变频电机选型，可以发现
相同功率的电机，永磁同步电机的机座号更小。分析
表明如下 ：
(1) 永磁同步电机功率因数高低不受电机级数的
限制，在电机配套系统允许的情况下，可以将电机的
级数设计的更高，相应电机的体积可以做得更小。
(2) 电机效率的增高，相应地损耗降低，电机温
升减小，则在采用相同绝缘等级的情况下，电机的体
积可以设计的更小。
图 4 永磁同步电机和异步电机损耗比较
(3) 电机结构的灵活性，可以省去电机内许多无
2.2.2 高起动力矩高过载能力 效部分，如绕组端部，转子端环等，相应体积可以更小。
永磁同步电机起动力矩和过载能力均比普通电动 这种相同功率体积更小和重量更轻非常适合挤出
机高一个功率等级，最大起动力矩与额定起动力矩之 机设计和安装，同时对减速机的选择具有更大的性价
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2026 第 52 卷 ·49·
