永 磁 同步 馬達

永磁同步馬達或永磁同步伺服电机（permanent-magnet synchronous motor，縮寫：PMSM）是指一種轉子用永久磁鐵代替繞線的同步馬達。

永磁同步馬達可依磁通方式分為徑向、軸向或是横向（transverse）幾種，依其元件的佈局而定，各種的永磁同步馬達在效率、體積、重量及工作速度都有不同的表現。

徑向磁通永磁同步馬達可以分為以下二類：

• 表面式永磁（SPM）馬達：永久磁鐵在轉子的外側。
• 內藏式永磁（IPM）馬達：永久磁鐵在轉子的內側。

表面式永磁馬達编辑

表面式永磁馬達的結構較簡單[1]，磁鐵是膠合或固定在轉子表面，因此沒有磁鐵部份的轉子和定子中間有較寬的氣隙，而磁鐵的磁导率和空氣相當，因此轉子的凸極效應（saliency）很小，可以省略。較大的氣隙也使得轉子的電樞效應減弱，因此其電感 很小，也影響表面式永磁馬達的定子時間常數。

內藏式永磁馬達编辑

若永磁馬達的磁鐵埋在轉子中，磁鐵可以受到轉子的保護，在高速運轉時不會有磁鐵脫落的問題[1]，但轉子需有一空洞要置入磁鐵，而轉子的材質為矽鋼，磁导率遠高於磁鐵，因此磁鐵部份可視為一個額外的氣隙，轉子和定子間的氣隙會有周期性的變化，即凸極效應，因此產生的轉矩中有磁阻轉矩成份，其效率較高[2]。

內藏式永磁馬達的設計需符合以下的需求：

• 高功率/質量比及轉矩/慣量比。
• 平順的電磁轉矩，儘量減少齒槽轉矩（cogging torque）的產生。
• 高氣隙磁通密度。
• 高性能及功率係數的小型化設計。

永磁同步馬達和直流無刷馬達的轉子都是永久磁鐵組成，其差異主要在磁通及反電動勢（back EMF）的分佈，永磁同步馬達的反電動勢為弦波，而直流無刷馬達的反電動勢為接近方波的梯形波。若考慮定子需產生的旋轉磁場，永磁同步馬達的磁場是均匀旋转磁场，而直流無刷馬達的磁場則是步进式旋转磁场[3]。不過有時也會用直流無刷馬達泛稱所有轉子有磁鐵，沒有電刷的馬達[2]。

若永磁同步馬達的輸入電壓為交流電，而且也沒有集电环及換向器的話，永磁同步馬達也稱為交流無刷馬達。不過若轉子用磁阻代替永久磁鐵，也是交流無刷馬達。甚至最常見的鼠籠式感應馬達也符合交流無刷馬達的定義。

• 直流無刷馬達

永磁同步马达或永磁同步伺服电机（permanent-magnet synchronous motor，缩写：PMSM）是指一种转子用永久磁铁代替绕线的同步马达。

永磁同步马达可依磁通方式分为径向、轴向或是横向（transverse）几种，依其元件的布局而定，各种的永磁同步马达在效率、体积、重量及工作速度都有不同的表现。

径向磁通永磁同步马达可以分为以下二类：

• 表面式永磁（SPM）马达：永久磁铁在转子的外侧。
• 内藏式永磁（IPM）马达：永久磁铁在转子的内侧。

表面式永磁马达编辑

表面式永磁马达的结构较简单[1]，磁铁是胶合或固定在转子表面，因此没有磁铁部份的转子和定子中间有较宽的气隙，而磁铁的磁导率和空气相当，因此转子的凸极效应（saliency）很小，可以省略。较大的气隙也使得转子的电枢效应减弱，因此其电感 很小，也影响表面式永磁马达的定子时间常数。

内藏式永磁马达编辑

若永磁马达的磁铁埋在转子中，磁铁可以受到转子的保护，在高速运转时不会有磁铁脱落的问题[1]，但转子需有一空洞要置入磁铁，而转子的材质为矽钢，磁导率远高于磁铁，因此磁铁部份可视为一个额外的气隙，转子和定子间的气隙会有周期性的变化，即凸极效应，因此产生的转矩中有磁阻转矩成份，其效率较高[2]。

内藏式永磁马达的设计需符合以下的需求：

• 高功率/质量比及转矩/惯量比。
• 平顺的电磁转矩，尽量减少齿槽转矩（cogging torque）的产生。
• 高气隙磁通密度。
• 高性能及功率系数的小型化设计。

永磁同步马达和直流无刷马达的转子都是永久磁铁组成，其差异主要在磁通及反电动势（back EMF）的分布，永磁同步马达的反电动势为弦波，而直流无刷马达的反电动势为接近方波的梯形波。若考虑定子需产生的旋转磁场，永磁同步马达的磁场是均匀旋转磁场，而直流无刷马达的磁场则是步进式旋转磁场[3]。不过有时也会用直流无刷马达泛称所有转子有磁铁，没有电刷的马达[2]。

若永磁同步马达的输入电压为交流电，而且也没有集电环及换向器的话，永磁同步马达也称为交流无刷马达。不过若转子用磁阻代替永久磁铁，也是交流无刷马达。甚至最常见的鼠笼式感应马达也符合交流无刷马达的定义。

• 直流无刷马达