永磁無刷電動機的優缺點

優點:

1、變頻變壓特性：通過變頻變壓，電機具有高效率和低功耗的特點，相比傳統的交流或直流電機節能50%以上，可以通過功率檢測儀器做對比

2、永不燒機：電機無電刷不會磨損，軟起動軟停止，啟動電流小等優點，電機甚至可以空轉或者在軸承卡死情況下，電機也不會燒機，相比普通電機壽命更長

3、寬電壓適應：110v—260v電壓任意切換，不影響電機正常工作，可以通過變壓器測試

4、防爆型：溫升低，不產生電火花現象，可以做到全密封效果

5、噪音低：電機耐顛簸震動，運轉平滑，噪音低，震動小，可以通過分貝測試儀對比普通電機噪音，一般為普通電機噪音的70%以下

6、相比傳統電機，永磁無刷直流電機的體積更小，重量更輕，扭矩卻更大。

缺點就是貴

1）高效率：永磁無刷直流電動機在所有電動機中效率最高，這是因為勵磁採用了永磁體，沒有功率消耗。沒有機械式換向器和電刷意味著機械摩擦損耗低，因此效率更高。

2)體積小：最近高能量密度永磁體（稀土永磁體）的引入使永磁無刷直流電動機能獲得非常高的磁通密度，這就相應地有可能獲得高轉矩，從而能使電動機體積小而且重量輕。

3)易控制：永磁無刷直流電動機與直流電動機一樣易於控制，因為在電動機的全執行過程中控制變數容易獲得，且保持不變。

4)易冷卻：轉子中沒有環行電流，因此永磁無刷直流電動機的轉子不會發熱，僅在定子上有熱量產生。定子比轉子更易於冷卻，因為定子是靜止的，且位於電動機的邊緣。

5)低廉的維護、顯著的長壽命和可靠性：沒有電刷和機械式換向器就不需要相關的定期維護，排除了相關部件出現故障的危險。因此，電動汽車電機的壽命僅隨繞組絕緣、軸承和永磁體壽命而變化。

6)低噪聲：由於採用電子換向器，而不是機械式換向器，故不存在與換向器相伴隨的噪聲。驅動逆變器的開關頻率足夠高，致使諧波噪聲處於聽不見的範圍。

但是，永磁無刷直流電動機也有如下一些缺點：

1)成本：稀土永磁體比其他永磁體昂貴得多，故導致電動機成本上升。

2)有限的恆功率範圍：大的恆功率範圍對獲得高的車輛效率是至關重要的。永磁無刷直流電動機不可能獲得大於基速兩倍的最高轉速。

3)安全性：在電機制造過程中，由於大型稀土永磁體可以吸引飛散的金屬物體，故可能有危險性。萬一車輛失事，若車輪自由地自旋，而電動機仍然由永磁體勵磁，則在電動機的接線端將出現高電壓，可能會危及乘客或援救者。

4)磁體退磁：永磁體可被大的反向磁動勢和高溫退磁。對每一種永磁材料，其臨界去磁力是不同的。當冷卻電動機時，特別是如果電機構造緊湊，必須非常小心。

5)高速效能：永磁體採用表面安裝方式的電動機不可能達到高速，這是因為受限於轉子磁軛與永磁體之間裝配的機械強度。

6)永磁無刷直流電動機驅動中的逆變器故障：由於永磁體位於轉子上，永磁無刷直流電動機呈現的主要危險在於萬一逆變器出現短路故障。這樣，旋轉的轉子總是被勵磁，從而持續地在短路繞組中感生電動勢。在短路繞組中，極大的環流和相應的大轉矩將堵轉轉子。車輛的一個或幾個車輪停轉的危險是不可忽視的。若後輪被堵轉，而前輪在旋轉，則車輛將會失去控制轉動。若前輪被堵轉，則駕駛者將無法對車輛進行方向控制。若只有一個車輪被堵轉，將誘發使車輛旋轉的側滑轉矩，這使得車輛難以控制。除這些車輛可能發生的危險之外，還應注意，逆變器短路引起的大電流將導致永磁體處於退磁和毀損的危險之中。

永磁無刷直流電動機驅動的開路故障不會直接危及車輛的穩定性。但是，由於開路導致的無法控制電動汽車電機將帶來車輛控制方面的問題。因為磁體總是在勵磁，且不能予以控制，所以很難控制永磁無刷直流電動機，使故障最小化。檔永磁無刷直流電動機執行在恆功率區時，這是一個特別重要的問題。在恆功率區中，由定子所產生的磁通與磁體產生的磁通反向，並使電動機以較高轉速旋轉。如果定子磁通消失，磁體產生的磁通將在繞組中感生一個大的電動勢，該電動勢可危及電子元器件

永磁電機優勢及不足

與其他型別的無刷電機不同，永磁電機不需要電流來支援其磁場。因此，如果體積小或重量輕，永磁電機可以提供最大的扭矩，並且可能是最好的選擇。無磁化電流也意味著在“最佳點”負載下效率更高 - 即電機效能最佳的地方。

此外，儘管永磁體在低速時帶來了效能優勢，但它們也是技術上的“致命弱點”。例如，隨著永磁電機速度的增加，反電動勢接近逆變器電源電壓，從而無法控制繞組電流。這定義了通用永磁電機的基本速度，並且在表面磁體設計中通常代表給定電源電壓的最大可能速度。

在大於基本速度的速度下，IPM使用主動磁場弱化，其中操縱定子電流故意壓低磁通量。可以可靠實施的速度範圍限制在4：1左右。和以前一樣，這個限制可以通過減少繞組匝數和接受更大的成本和逆變器中的功率損耗來實現。

磁場弱化的需要是速度相關的，並且不管扭矩如何都會產生相關的損失。這會降低高速下的效率，特別是在輕負載下。在高速公路行駛的電動汽車中，這是非常嚴重的。永磁電機經常受到電動汽車的青睞，但是在實際駕駛週期進行計算時，效率的好處是值得懷疑的。有趣的是，至少有一家著名的電動汽車製造商已經從PM切換到感應電動機。

其他缺點包括由於其固有的反電動勢在故障條件下難以管理的事實。即使變頻器斷開，只要電機旋轉，電流就會持續流過繞組故障，從而導致齒槽轉矩和過熱，並且都是危險的。例如，由於變頻器停機，在高速下的磁場減弱會導致不受控制的發電，並且逆變器的直流母線電壓可能上升到危險的水平。

除了那些裝有釤鈷磁體的永磁電機外，操作溫度是另一個重要的限制。而由於逆變器故障而產生的高電動機電流會導致退磁。

最大速度受機械磁鐵保持力的限制。如果永磁電機損壞，修理它通常需要返回到工廠，因為安全地提取和處理轉子是困難的。最後，報廢時的回收也很麻煩，儘管當前稀土材料的高價值可能會使這種材料更具經濟可行性。

儘管存在這些缺點，永磁電機仍然在低速和效率方面保持無與倫比的地位，而且在尺寸和重量至關重要的情況下，它們都非常有用。