永磁同步電動(dòng)機(jī)

　　永磁同步電動(dòng)機(jī)或永磁同步伺服電機(jī)（permanent-magnet synchronous motor，縮寫：PMSM）是指一種轉(zhuǎn)子用永久磁鐵代替繞線的同步電動(dòng)機(jī)。

　　永磁同步電動(dòng)機(jī)可依磁通方式分為徑向、軸向或是橫向（transverse）幾種，依其元件的布局而定，各種的永磁同步電動(dòng)機(jī)在效率、體積、重量及工作速度都有不同的表現(xiàn)。

徑向磁通永磁同步電動(dòng)機(jī)的分類

　　徑向磁通永磁同步電動(dòng)機(jī)可以分為以下二類：

• 　　表面式永磁（SPM）電動(dòng)機(jī)：永久磁鐵在轉(zhuǎn)子的外側(cè)。

• 　　內(nèi)藏式永磁（IPM）電動(dòng)機(jī)：永久磁鐵在轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)。

表面式永磁電動(dòng)機(jī)

　　表面式永磁電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，磁鐵是膠合或固定在轉(zhuǎn)子表面，因此沒有磁鐵部分的轉(zhuǎn)子和定子中間有較寬的氣隙，而磁鐵的磁導(dǎo)率和空氣相當(dāng)，因此轉(zhuǎn)子的凸極效應(yīng)（saliency）很小，可以省略。較大的氣隙也使得轉(zhuǎn)子的電樞效應(yīng)減弱，因此其電感{\displaystyle L_7xwrcws}L_d很小，也影響表面式永磁電動(dòng)機(jī)的定子時(shí)間常數(shù)。

內(nèi)藏式永磁電動(dòng)機(jī)

　　若永磁電動(dòng)機(jī)的磁鐵埋在轉(zhuǎn)子中，磁鐵可以受到轉(zhuǎn)子的保護(hù)，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)有磁鐵脫落的問題，但轉(zhuǎn)子需有一空洞要置入磁鐵，而轉(zhuǎn)子的材質(zhì)為矽鋼，磁導(dǎo)率遠(yuǎn)高于磁鐵，因此磁鐵部分可視為一個(gè)額外的氣隙，轉(zhuǎn)子和定子間的氣隙會(huì)有周期性的變化，即凸極效應(yīng)，因此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩中有磁阻轉(zhuǎn)矩成分，其效率較高。

　　內(nèi)藏式永磁電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)需符合以下的需求：

• 　　高功率/質(zhì)量比及轉(zhuǎn)矩/慣量比。

• 　　平順的電磁轉(zhuǎn)矩，盡量減少齒槽轉(zhuǎn)矩（cogging torque）的產(chǎn)生。

• 　　高氣隙磁通密度。

• 　　高性能及功率系數(shù)的小型化設(shè)計(jì)。

直流無(wú)刷式

　　永磁同步電動(dòng)機(jī)和直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子都是永久磁鐵組成，其差異主要在磁通及反電動(dòng)勢(shì)（back EMF）的分布，永磁同步電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)為弦波，而直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)為接近方波的梯形波。若考慮定子需產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，永磁同步電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)是均勻旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)則是步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。不過有時(shí)也會(huì)用直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)泛稱所有轉(zhuǎn)子有磁鐵，沒有電刷的電動(dòng)機(jī)。

交流無(wú)刷式

　　若永磁同步電動(dòng)機(jī)的輸入電壓為交流電，而且也沒有集電環(huán)及換向器的話，永磁同步電動(dòng)機(jī)也稱為交流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。不過若轉(zhuǎn)子用磁阻代替永久磁鐵，也是交流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。甚至最常見的鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)也符合交流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的定義。

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