永磁同步電機按照轉(zhuǎn)子在電機內(nèi)的位置可以分為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，區(qū)別就是里面轉(zhuǎn)還是外面轉(zhuǎn)，里面轉(zhuǎn)是內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，外面轉(zhuǎn)是外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。 通常轉(zhuǎn)動部分是嵌磁鋼的部分,即轉(zhuǎn)子；不轉(zhuǎn)的部分是線圈部分，即定子。下面我們一起來聊一聊永磁電機內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的區(qū)別。

在實際應(yīng)用中，內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子有以下區(qū)別：

1、旋轉(zhuǎn)位置差異。內(nèi)轉(zhuǎn)子，即電機傳動部分在內(nèi)部，外殼處于靜態(tài)，內(nèi)部旋轉(zhuǎn)；外轉(zhuǎn)子是內(nèi)部靜態(tài)，外部外殼轉(zhuǎn)動。通常來說，嵌磁鋼（永磁體）部分會轉(zhuǎn)動，而線圈部分不轉(zhuǎn)動，根據(jù)永磁體鑲嵌工藝與位置，也可以分辨外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子。



2、永磁體積大小。外轉(zhuǎn)子永磁體積小，軸向尺寸小，系統(tǒng)運行穩(wěn)定性好。內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體積大，軸向尺寸對應(yīng)也就更大，重心高，運行穩(wěn)定性差。

3、轉(zhuǎn)速。以相同的直流無刷電機為例，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機的轉(zhuǎn)速要明顯高于外轉(zhuǎn)子電機。

4、應(yīng)用。內(nèi)轉(zhuǎn)子常被應(yīng)用至電機、發(fā)電機、燃氣輪機以及壓縮機等動力機械，而外轉(zhuǎn)子則通常被安裝在葉輪李，承擔(dān)散熱冷卻的作用。

外轉(zhuǎn)子電機的特點是定子固定在靠軸中間位置不動，轉(zhuǎn)子在定子的外圍旋轉(zhuǎn)，也屬徑向氣隙磁通結(jié)構(gòu)，與內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相比是轉(zhuǎn)子與定子換了個位置，圖1是外轉(zhuǎn)子發(fā)電機平面圖，定子在電機內(nèi)部稱為內(nèi)定子，轉(zhuǎn)子在電機外周，稱為外轉(zhuǎn)子。



圖1—外轉(zhuǎn)子發(fā)電機平面圖

直驅(qū)外轉(zhuǎn)子永磁風(fēng)力發(fā)電機

下面介紹直驅(qū)外轉(zhuǎn)子永磁風(fēng)力發(fā)電機組的組成與結(jié)構(gòu)，通過一個永磁外轉(zhuǎn)子發(fā)電機模型介紹其構(gòu)造，圖3左圖是內(nèi)定子鐵心圖，定子鐵心由導(dǎo)磁良好的硅鋼片疊成，定子鐵心外周有許多槽，發(fā)電機的繞組就嵌裝在槽內(nèi)，繞組是按三相規(guī)律分布。

一般大型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機外轉(zhuǎn)子有30至40對磁極，定子槽數(shù)為180至240個左右。為了清晰顯示內(nèi)定子鐵心的構(gòu)造，本模型的線圈槽數(shù)比實際直驅(qū)發(fā)電機要少得多。



圖2--直驅(qū)發(fā)電機內(nèi)定子鐵心與繞組

定子鐵心安裝在定子支架上，定子支架一端有安裝到機艙機座的法蘭，另一端是外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，也是風(fēng)力發(fā)電機的主軸，主軸要負擔(dān)整個風(fēng)輪與外轉(zhuǎn)子的重量與風(fēng)力，主軸與法蘭盤要有很高的強度



圖3—直驅(qū)發(fā)電機內(nèi)定子結(jié)構(gòu)

圖4是外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)剖視圖，在兩個方向展示其結(jié)構(gòu)。外轉(zhuǎn)子如同一個桶套在定子外側(cè)，由導(dǎo)磁良好的鐵質(zhì)材料制成，在“桶”的內(nèi)圓周固定有永久磁鐵做成的磁極，“桶”就是轉(zhuǎn)子的磁軛，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點之一是磁極固定較容易，不會因為離心力而脫落，外轉(zhuǎn)子磁軛固定在轉(zhuǎn)子軸套上。



圖4—直驅(qū)發(fā)電機外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

把外轉(zhuǎn)子安裝在發(fā)電機主軸上，組成外轉(zhuǎn)子發(fā)電機，下圖從兩個方向展示其結(jié)構(gòu)。外轉(zhuǎn)子軸套既固定外轉(zhuǎn)子，還要安裝整個風(fēng)輪，承受很大的負荷，所以通過兩個大軸承安裝在發(fā)電機主軸上。



內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的優(yōu)缺點為：

內(nèi)轉(zhuǎn)子的優(yōu)點包括扇葉輕便、電機易生產(chǎn)以及組裝、成本較低等，但存在電機升溫快、功耗大、電壓不穩(wěn)定容易損壞電機，壽命短等問題。 外轉(zhuǎn)子的優(yōu)點在于可以制作成全封閉結(jié)構(gòu)，啟動后便可以迅速運轉(zhuǎn)，功耗低、轉(zhuǎn)速高、高效，使用壽命長，但是密封性差，轉(zhuǎn)子慣性大，噪音大，在動平衡方面要求高。

審核編輯：劉清