永磁同步电动机设计过程所涉及的一些基本考虑因素

永磁同步电动机是交流感应电动机的一个日益增长的替代品，几十年来，交流感应电动机几乎一直是所有电机应用的主力军。保持了交流感应电机的可靠性和简单性，同时提供了更高的效率、同步运行和使用更小框架尺寸的机会。用永磁体（通常由稀土金属合金制成）代替转子导体中感应的磁场，使其电阻损耗比交流感应电机低得多，因为转子中没有感应电流。为了代替机械换向，需要一个控制系统来确定向哪些线圈提供电流以产生最大扭矩。稀土永磁交流电动机产生的磁场可以提供与交流感应电动机相同的转矩，而交流感应电动机的电机更小、更轻。

电机设计过程涉及一些基本考虑因素，对于启动器，应用环境的要求，什么时候需要什么扭矩和速度，多久需要一次？什么是工作循环？温度和压力等环境条件是什么？即使是最高效的电机，如果电机应用错误的领域，其不会发挥最大的效率。许多电动机都用于齿轮电动机、齿轮减速器和电动机的组合。齿轮马达以低速提供高扭矩，简言之，齿轮电机在放大扭矩的同时，会吸收电机功率并降低转速，齿轮电机占空比会影响电机的性能额定值，例如连续的占空比。

最佳冷却设计外壳

一个冷却较好的马达运转效率更高，为了获得最佳的气流，优化了冷却风扇和风扇罩的设计，确保定子和电机外壳之间的紧密结合提供最佳的冷却性能。电机的电效率提高了很多，但冷却风扇的功率占总损耗的比例更大。冷却风扇尺寸的优化包括使用风扇的最小功率，同时提供足够的冷却。优化的风扇设计可使风扇功率需求降低65%，一个重要的设计特点是叶片和壳体之间的间隙。外壳和风扇叶片之间的空间应尽可能小，以防止湍流和减少回流。

选择适合工作速度的低摩擦轴承

滚珠或滚柱轴承用于高效电机，它们由一个内外圈和一个包含钢或陶瓷辊或球的保持架组成。外圈与定子相连，内圈与转子相连。当轴旋转时，元件也旋转，并且轴旋转的摩擦力最小化。它们使用寿命长，维护成本低。高精度应用允许最小的气隙。热收缩和热膨胀会影响轴和轴承座的配合以及内部轴承间隙本隙 。功率输出控制轴尺寸和轴承孔。载荷大小和方向决定轴承尺寸和类型。考虑额外的力，如引起磁力拉力的不对称气隙、失衡力、齿轮的节距误差和推力载荷。对于轴承载荷计算，将轴视为支撑在刚性无力矩支架上的梁。滚珠轴承比滚子轴承更适合高速应用。高速因素包括保持架设计、润滑剂、运行精度、间隙、共振频率和平衡。

轴承需要最小的负载，因此滚动元件旋转形成润滑膜而不是滑动，这会提高工作温度并降解润滑油。允许最小载荷等于滚珠轴承动态径向载荷额定值的0.01倍。当轴承接近推荐额定值的70%时，这一点尤为重要。了解环境温度范围和正常工作温度范围将有助于确定轴承最有效的润滑方法：润滑油或润滑脂，一般情况下考虑的齿轮电机的正常工作温度范围为-25至40°C。合成润滑脂在各种温度范围内具有良好的性能，润滑脂可以简化维护、清洁、减少泄漏和污染保护。

使用高质量的平衡机，高标准和电机运行速度下的平衡