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永磁同步電主軸電機的轉子表貼永磁磁鋼，直接形成轉子磁場，無需勵磁；而異步電機轉子一般為銅條或鑄鋁鼠籠式結構，需通過定子勵磁感應產生轉子磁場。
由于異步電機轉子籠條中有很大的感應電流，會形成較大的銅損發熱，使轉子與主軸溫度最高可達200℃左右。主軸受熱變形較大，軸向穩定性差，導致表面加工精度低；而永磁同步電機轉子無感應電流，轉子發熱小，主軸軸向穩定性好，因而表面加工精度高。
由于永磁同步電機無需勵磁電流，功率因數接近1，幾乎全部定子電流用于輸出轉矩，因此工作效率較高；而異步電機需要很大的勵磁電流分量，導致電機損耗增大，效率降低。一般功率因數0.3~0.85。所以，同等功率等級下，永磁同步電機比異步電機節能。
永磁同步電主軸具有極佳的轉矩硬特性，在負載波動情況下具有較高的轉速穩定性，可保證刀具或砂輪勻速轉動，因此加工零件的表面質量高。
高速異步電主軸為滿足功率指標，一般額定轉速偏高，導致額定轉矩偏小，因此在較大的低速范圍內帶負載能力很差。如果在相同功率下，選擇較低的額定轉速，則需要較大的額定轉矩輸出，電機體積則大幅度增加。
永磁同步電主軸在額定轉速以下，嚴格遵循恒轉矩規律，同等轉矩輸出下比異步電機體積可縮小30%。但永磁同步電機最高轉速受反電動勢過高限制，比異步電機要小一些。
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