聊一聊永磁電機內轉子與外轉子的區別

永磁同步電機按照轉子在電機內的位置可以分為外轉子結構和內轉子結構，區別就是里面轉還是外面轉，里面轉是內轉子結構，外面轉是外轉子結構。 通常轉動部分是嵌磁鋼的部分,即轉子；不轉的部分是線圈部分，即定子。下面我們一起來聊一聊永磁電機內轉子與外轉子的區別。

在實際應用中，內轉子和外轉子有以下區別：

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



2、永磁體積大小。外轉子永磁體積小，軸向尺寸小，系統運行穩定性好。內轉子永磁體積大，軸向尺寸對應也就更大，重心高，運行穩定性差。

3、轉速。以相同的直流無刷電機為例，內轉子電機的轉速要明顯高于外轉子電機。

4、應用。內轉子常被應用至電機、發電機、燃氣輪機以及壓縮機等動力機械，而外轉子則通常被安裝在葉輪李，承擔散熱冷卻的作用。

外轉子電機的特點是定子固定在靠軸中間位置不動，轉子在定子的外圍旋轉，也屬徑向氣隙磁通結構，與內轉子結構相比是轉子與定子換了個位置，圖1是外轉子發電機平面圖，定子在電機內部稱為內定子，轉子在電機外周，稱為外轉子。



圖1—外轉子發電機平面圖

直驅外轉子永磁風力發電機

下面介紹直驅外轉子永磁風力發電機組的組成與結構，通過一個永磁外轉子發電機模型介紹其構造，圖3左圖是內定子鐵心圖，定子鐵心由導磁良好的硅鋼片疊成，定子鐵心外周有許多槽，發電機的繞組就嵌裝在槽內，繞組是按三相規律分布。

一般大型直驅風力發電機外轉子有30至40對磁極，定子槽數為180至240個左右。為了清晰顯示內定子鐵心的構造，本模型的線圈槽數比實際直驅發電機要少得多。



圖2--直驅發電機內定子鐵心與繞組

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，另一端是外轉子轉軸，也是風力發電機的主軸，主軸要負擔整個風輪與外轉子的重量與風力，主軸與法蘭盤要有很高的強度



圖3—直驅發電機內定子結構

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



圖4—直驅發電機外轉子結構

把外轉子安裝在發電機主軸上，組成外轉子發電機，下圖從兩個方向展示其結構。外轉子軸套既固定外轉子，還要安裝整個風輪，承受很大的負荷，所以通過兩個大軸承安裝在發電機主軸上。



內轉子與外轉子的優缺點為：

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

審核編輯：劉清