鑫钻小知识 | 您知道永磁和异步牵引电机的优缺点吗？

目前轨道交通车辆的动力主要来源于牵引电机，随着“交-直-交”牵引传动技术的广泛应用，交流牵引电机成为主流。

交流牵引电机可以分为两类：永磁同步牵引电机和感应异步牵引电机。

他们的优缺点如下：

一、永磁牵引电机

1. 优点

1）高效率、高功率因数

永磁牵引电机采用永磁体励磁，无需励磁电流，转子无铜耗，定子铜耗相对较小，电机效率高。相比异步电机，效率提高约3%~5%。正因为不需要定子绕组的无功励磁电流，因此功率因数也更高。

2）节能

永磁电机额定效率比异步高，在全段工况下会更加明显，因此有良好的节能效果。

3）功率密度大

永磁牵引电机的材料利用率高，同功率情况下，电机体积和重量量都比异步有较大减少，电机功率密度更大。

4）低噪声

永磁牵引电机采用全封闭结构设计，噪音小。

5）低扭输出能力强

永磁电机转矩惯量大，低转速时过载能力强，输出的大扭矩更利于车辆的低速启动。

2. 缺点

1）可靠性问题

永磁体退磁是老大难问题。高温是产生退磁的主要原因。涡流损耗和高次谐波损耗使永磁体温度急剧升高，如果温度超过最高工作温度将产生退磁，不可逆的永久性退磁。

另外，冲击振动可能引起永磁体失磁和碎裂的风险。

2）控制策略问题

一台或一列铁路车辆一般由多台牵引电机牵引，而车轮轮径存在偏差，由于异步电机存在转差，可以采用车控或架控模式，而永磁电机不存在转差，必须采用轴控模式。相应的地，在断电重投策略、参数辨识、转矩控制等方面有待突破。

二、异步牵引电机

1.优点

1）结构简单、工作可靠。

2）控制手段成熟。

采用变频变压控制。起动时采用恒转矩控制，充分利用电动机的最大转矩，使车辆平稳起动。运行时采用恒功率控制，充分利用整车设备性能。

3）制造成本相比稀土永磁电机低。

2.缺点

手心与手背的关系，永磁电机的优点就是它的缺点。