永磁电机与感应电机：性能、挑战与应用的深度剖析（二）

2025-07-26 04:21:27 来源：互联网分类：

废气涡轮复合装置中，转子冷却技术成为关键。对比感应电机与永磁电机，感应电机面临冷却难、损耗大、成本高及性能受限等多重挑战，而永磁电机则展现出更优的结构设计与性能表现。

以废气涡轮复合装置为例，转子冷却在其运行中至关重要。永磁转子无需通电励磁，而感应电机转子需要，这使得感应电机转子损耗通常是永磁转子的 10 倍以上。并且，感应电机转子与定子间气隙仅 0.5 毫米，这让感应电机转子冷却难上加难。相比之下，永磁电机能承受比感应电机大五倍甚至更大的气隙，且不影响性能。若想用高压空气穿过 0.5 毫米气隙冷却感应电机转子，会造成显著风阻损耗，既冷却不了转子，还影响效率。

高速感应电机的环流问题也需重点关注，若不处理，易产生火花、损坏轴承。虽然能通过混合轴承和集电环电刷解决，但这会大幅提高感应电机的初始成本与后续维护成本。

高速永磁电机结构一般是实心轴，轴上粘结表层磁体，再用金属或复合材料套筒包裹，形成坚固旋转组件。

而高速感应电机的实心转子存在严重损耗和性能问题；带鼠笼式铜绕组的叠片转子同样弊端明显，

即便用特殊端环设计和材料，高速下也难支撑固定铜绕组，叠片结构还缺乏强大刚度与良好的转子动力学性能裕度。加之感应电机气隙小，无法用金属或碳套筒，造成感应转子表层极易被废气中的腐蚀性成分侵蚀。此外，感应电机小气隙产生的高负刚度，带来的径向载荷是同等永磁电机的 10 倍，严重缩短轴承寿命，还会使振动在转子、叶轮和机壳间相互传递，影响系统稳定运行。

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永磁电机与感应电机：性能、挑战与应用的深度剖析（二）

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