電機與驅動

永磁同步馬達(PMSM)

永磁同步馬達是大多數現代電動車核心的高性能馬達。它和無刷直流馬達一樣在轉子上放永久磁鐵、定子上放線圈,但驅動方式用的是平滑的正弦三相電流,而非基本無刷馬達那種方塊狀的開關切換,因而轉矩絲滑、幾乎沒有脈動,效率也極高。嚴格說,它是一種同步電機:轉子磁鐵鎖住旋轉的定子磁場,與之完全同步轉動。

永磁同步馬達正好落在高功率密度(小巧輕量卻輸出大功率)、高效率(常超過 95%)與精確可控性的甜蜜點上,這正是 Tesla、Toyota 與大多數電動車廠採用它、並搭配精密磁場導向控制的原因。它唯一的策略弱點是磁鐵本身:最強的磁鐵要用釹、鏑等稀土元素,其供應與成本是個真切的工程與地緣政治難題,迫使部分設計者回頭轉向無磁鐵的感應馬達或磁阻馬達。

Sinusoidal three-phase drive + rotor position feedback → field-oriented control

永磁同步馬達與無刷直流馬達在硬體上幾乎是同一回事;常見的區分在於驅動波形——永磁同步馬達用正弦波(更平順,用於牽引與伺服)、無刷直流馬達用梯形波(更簡單,用於風扇與工具)。

又称
PMSMpermanent magnet synchronous machine永磁同步電機