近年來永磁電機(jī)發(fā)展迅速，交流永磁同步電機(jī)相比交流異步電機(jī)有單位重量功率高、輸出轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，可使?fàn)恳姍C(jī)體積更小，效率更高，國(guó)外已有一些正式運(yùn)營(yíng)的高速動(dòng)車組采用永磁同步牽引電機(jī)。在國(guó)內(nèi)已有部分地鐵列車采用永磁同步電機(jī)拖動(dòng)，用于高速動(dòng)車組的永磁同步牽引電機(jī)已量產(chǎn)，新的高速動(dòng)車組將配備永磁同步牽引電機(jī)。

在《永磁電機(jī)欄目》介紹過永磁同步電動(dòng)機(jī)，本課件介紹的永磁同步電動(dòng)機(jī)更接近實(shí)際的永磁同步牽引電機(jī)。本課件用一個(gè)永磁同步牽引電動(dòng)機(jī)的模型來介紹基本結(jié)構(gòu)與組成。

圖1是定子鐵芯與轉(zhuǎn)子鐵芯，鐵芯由導(dǎo)磁良好的硅鋼片疊成，內(nèi)圓周有36個(gè)嵌線槽，用來嵌裝三相繞組，在定子外圓周還有散熱通風(fēng)槽。

圖3是機(jī)座的剖視圖，在機(jī)座上有托架，通過托架把牽引電機(jī)固定在轉(zhuǎn)向架上。

機(jī)座外殼與內(nèi)殼之間有多根支撐筋，定子固定在內(nèi)殼內(nèi)壁。內(nèi)外殼之間是冷卻風(fēng)通道，在外殼后端有冷卻風(fēng)入口，前端為出口。

圖6左圖是永磁體排列立體圖，右圖是插入永磁體的轉(zhuǎn)子鐵芯。

圖7是裝上轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯（有永磁體），在鐵芯兩側(cè)有永磁體擋板，擋板外再壓入轉(zhuǎn)子壓圈。在轉(zhuǎn)軸的非傳動(dòng)側(cè)裝上散熱風(fēng)扇。為顯示清楚圖7顯示了不同方向的兩個(gè)轉(zhuǎn)子。

   整機(jī)

為提高電機(jī)效率，提高調(diào)速精度，在電機(jī)非傳動(dòng)端軸端安裝位置與速度檢測(cè)裝置 ，主要采用光電編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器來實(shí)現(xiàn)，本模型沒有相關(guān)裝置，有興趣者請(qǐng)另找參考資料。

圖9是永磁同步牽引電機(jī)模型的外觀圖。

為防止鐵屑與磁性粉塵進(jìn)入電機(jī)，永磁電機(jī)均采用密封機(jī)殼，散熱問題尤為重要，主要采用風(fēng)冷或水冷方式。

本模型采用風(fēng)冷方式，在機(jī)內(nèi)利用散熱風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)氣流內(nèi)循環(huán)進(jìn)行散熱，從轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔出來的空氣被離心風(fēng)扇推向四周，一路由定子散熱槽到電機(jī)前端，另一路由定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙到電機(jī)前端，這些氣流匯合后再進(jìn)入轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔進(jìn)行循環(huán)，見圖10中紅色箭頭線 。

在牽引電機(jī)旁有一臺(tái)離心送風(fēng)機(jī)，從風(fēng)機(jī)出來的冷空氣進(jìn)入牽引電機(jī)后，穿過機(jī)座外殼與內(nèi)殼間的空隙，把從內(nèi)殼傳出的熱量帶走，在電機(jī)前端排出，見圖10中淺藍(lán)色箭頭線。

請(qǐng)觀看永磁同步牽引電機(jī)旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫