各种各样的电机无非由转子、定子及端盖等等组成，一般来说，永磁同步电机的最大的特点是它的定子结构与普通的感应电机的结构非常非常的相似，主要是区别于转子的独特的结构与其它电机形成了差别，这也是在本文中主要讲解部分。

在进入本文讲解之前，先给大家推荐一个网站www.pengky.cn，上面对永磁电机的运行进行了详细的动画演示。本文部分图片来源于此网站。

一、永磁同步电机定子

在开头已经提了，永磁同步电机的定子结构与工作原理与常规交流电机基本一样，如图一所示为一个4对极24槽的定子铁芯。

图一 定子铁心

 从上图可以看出，如果不提示是永磁电机定子铁心，是无法与常规其他电机做出区分的。接下来看一看在定子铁芯上加上线圈绕组后是什么样的。图二所示。

 图二 加线圈绕组的定子铁芯

从上图中可以看出电机定子部分由硅钢冲片、对称分布的绕组、固定铁心用的机壳以及端盖等部分组成。

接下来再看一个电机结构整体的图片，图三

 图三 电机结构

前面已经说过了定子与一般电机的定子基本相同，主要由定子铁心和定子电枢绕组组成，从彩图中可以看出定子铁心采用叠片结构组成的，这样设计的目的是什么呢，就是减小电机运行时的铁耗，定子电枢绕组一般情况下采用星型接法的三相对称绕组。前面已经说了，永磁电机与普通电机最大的区别在于转子，到底是啥区别呢，就是转子上用永磁体代替了电励磁，从而省去了励磁线圈，而永磁体的材料选择和用量都对电机的性能产生重要影响，现在一般都采用第三代稀土永

磁合金——钕铁硼合金，它具有最优异的磁性。关于永磁电机材料在前面的文章中也做了详细的介绍。

二、永磁同步电机转子

转子结构设计才是永磁同步电机的关键技术，不同结构的转子结构将使电机具有不同的电机特性，因此根据转子结构的不同，将永磁同步电机的转子可分为表贴式和内置式两种，如图四所示。

 图四 两种转子结构示意图

表贴式永磁同步电机永磁体安装在转子表面，一般为瓦片状。

内置式永磁同步电机的永磁体安装在转子内部，一般为条状。

表贴式的永磁同步电机到底有什么特点呢？

首先，在工业上表贴式是应用最广泛的，其最主要的原因是其拥有很多其他形式电机无法比拟的优点，例如其制造方便，转动惯性比较小以及结构很简单等。并且这种类型的永磁同步电机更加容易被设计师来进行对其的优化设计，其中最主要的方法是设计成近似正弦的分布把气隙磁链的分布结构，将其分布结构改成正弦分布后能够带来很多的优势，例如它所带来的负面效应，能减小磁场的谐波以及应用以上的方法能够很好的改善电机的运行性能。美中不足就是永磁体的暴露使它的磁性有可能消失。

那么内置式的永磁同步电机有什么特点呢？

从上面的示意图中可以看出内置式的永磁同步电机中的永磁体是被安置在转子的部，相比较而言其结构虽然比较复杂，但却有几个很明显的优点是毋庸置疑的，因为有以高气隙的磁通密度，所很明显的它跟面贴式的电机相比较就会产生很大的转矩；因为在转子永磁体的安装方式是选择内置式的，所以永磁体在被去磁后所带来的一系列的危险的可能性就会很小，因此电机能够在更高的旋转速度下运行但是并不需要考虑转子中永磁体是否会因为离心力过大而被破坏，q轴电感大于d轴电感这一特点，使得它更容易进行弱磁升速。内置式并不适合进行矢量控制，原因在于它的凸极效应较强。

永磁体在定子中的不同布置方式，图五所示。

图五 永磁体内部布置方式

下面就径向式布置的转子为例做介绍。图六是转子铁芯，为防止永磁体磁通短路，在转子铁芯还开有隔磁空槽，槽内也可填充隔磁材料。

图六 内埋式永磁转子铁芯

然后把永磁体插入转子铁芯的安装槽内，见图七左图。磁极的极性与磁通走向见图七右图，可看出隔磁空槽减小漏磁的作用。

图七--内埋式永磁转子磁通

在安装好永磁体的转子铁芯插入转轴，并在转子铁芯两侧安装好散热风扇，见图八所示。

图八 内埋式永磁转子

把转子插入定子内，安装好端盖，组装成整机，见图九所示。

图九 永磁同步电动机剖视图

三、永磁电机旋转原理简介

前面对电机转子和定子做了介绍，那么电机到底是怎么转起来的呢？

答：当定子三相绕组通以交流电后，会产生一个旋转磁场，该旋转磁场以同步转速 n旋转，如图十所示。磁极同性相斥、异性相吸的原理大家在小学时都已经学了，正式借助于此原理定子旋转磁场与转子磁场磁极相互吸引，从而带动转子一起旋转。此时，转子也将以同步转速 n旋转。当转子轴加上外部负载转矩时，转子磁极的轴线将与定子磁极的轴线之间会产生一个角度差，当负载越大，角度差也越大，但只要外部负载不超过一定限度，转子就会与定子旋转磁场一起旋转，设其转子转速为n，则有：

n=60f/𝑝

其中f表示电源交流电的频率，单位为 Hz，𝑝表示定子和转子的极对数，n即为转子速，单位为rpm。