从结构、特点、性能三个方面比较永磁同步电机和异步电机

永磁同步电机

结构

永磁同步电机主要由转子、端盖和定子组成。一般来说，永磁同步电机大的特点是定子结构与普通感应电机非常相似，这主要不同于转子等电机的独特结构。与常用的异步交流电机大的区别是转子的独特结构，其上放置高质量的永磁磁极。

特点

(1)高功率效率和高功率因数

(2)发热小，电机冷却系统结构简单，体积小，噪音低

(3)系统采用全封闭结构，无传动齿轮磨损和噪音，无润滑油和维护

(4)允许过载电流大，可靠性显著提高

(5)整个传动系统重量轻，簧下重量比传统轴传动轻，单位重量功率大

(6)由于没有变速箱，转向架系统可以随意设计，如柔性转向架、单轴转向架等，大大提高了列车的动力性能。

性能

永磁同步电机的转子嵌入永磁体后，由永磁体建立转子磁场。正常运行时，转子和定子磁场同步运行，转子内无感应电流和转子电阻损耗。只有这个能提高电机效率4%~50%。由于液磁电机转子没有感应电流励磁，定子绕组可能是纯阻性负载，使得电机的功率因数几乎为1。从永辉同步电机和异步电机的效率和功率因数曲线(下图)可以看出，当负载率为20%时，永磁同步电机的运行效率和功率因数变化不大，运行效率为80%。

感应电动机

结构

异步电动机的结构除了端盖、风扇等附件外，还可以分为定子和转子两部分。定子是电机的固定部分，转子是电机的转动部分。与DC电机不同，交流电机定子是电枢，因为异步电机的定子产生励磁旋转磁场，从电源吸收电能，通过旋转磁场在转子上产生电能并转化为机械能。此外，定子和转子之间必须有一定的间隙(称为气隙)，以保证转子的自由旋转。

特点

(1)三相交流异步电动机结构简单，运行可靠

(2)价格便宜，过载能力强

(3)易于使用、安装和维护

性能

异步电动机工作时，转子绕组需要从电网吸收一部分电能进行励磁，消耗电网的电能。这部分电能终被转子绕组中的电流加热所消耗，约占电机总损耗的20~30%，降低了电机的效率。转子励磁电流转换到定子绕组后为感应电流，使得进入定子绕组的电流滞后电网电压一个角度，导致电机功率因数降低。此外，从永磁同步电机和异步电机的效率和功率因数曲线(下图)可以看出，当负载比(=p2/pn)为50%时，异步电机的运行效率和功率因数大大降低，因此一般要求在经济区运行，即负载比在75%-100%之间。