1、整體結構 

永磁同步發(fā)電機本體由定子和轉子兩大部分組成。定子是指發(fā)電機在運行時的固定部分，主要由硅鋼片、三相Y形連接的對稱分布在定子槽中彼此相差120°電角度的電樞繞組、固定鐵芯的機殼及端蓋等部分組成。轉子是指發(fā)電機運行時的旋轉部分，通常由轉子鐵芯、永磁體磁鋼、套環(huán)和轉子轉軸等部分組成。永磁材料，尤其是鈷永磁材料的抗拉強度低，質硬而脆。如果轉子上無防護措施，當發(fā)電機轉子直徑較大或高速運行時，轉子表面所承受的離心力已接近甚至超過永磁材料的抗拉強度，將使永磁體出現破壞，所以高速運行的永磁同步發(fā)電機多選用套環(huán)式轉子結構。所謂套環(huán)式轉子結構，就是通過一個高強度的金屬材料制成的薄壁圓環(huán)緊緊地套在轉子外圓或內圓處，通過套環(huán)把電機轉子上的永磁體磁鋼、軟鐵極靴都固定在相應的位置上。這樣，永磁同步發(fā)電機的轉子像一個完整的實心體，保證了高速運行時的可靠性。

2、轉子的磁路結構 

永磁同步發(fā)電機的結構特點主要表現在轉子上。通常，按照永磁體磁化方向與轉子旋轉方向的相互關系，可分為切向式和徑向式等。

（1）切向式轉子磁路結構 在切向式轉子磁路結構中，轉子的磁化方向與氣隙磁通軸線接近垂直且離氣隙較遠，其漏磁比較大。但永磁體產生并聯作用，有兩個永磁體截面對氣隙提供每極磁通，可提高氣隙磁密，尤其在極數較多的情況下更為突出。因此，切向式適合于極數多且要求氣隙磁通密度高的永磁同步發(fā)電機。永磁體和極靴的固定方式采用套環(huán)式結構，如圖1（a）所示。

（2）徑向式轉子磁路結構 徑向式轉子磁路結構如圖1（b）所示，永磁體的磁化方向與氣隙磁通軸線一致且離氣隙較近，在一對磁極的磁路中，有兩個永磁體提供磁勢，永磁體工作于串聯狀態(tài)，每塊永磁體的截面提供發(fā)電機每極氣隙磁通，每塊永磁體的磁勢提供發(fā)電機一個極的磁勢。

圖1 永磁發(fā)電機轉子磁路結構示意圖

與切向式轉子結構相比，徑向式轉子磁路結構的漏磁系數較小。在這種結構中，由于永磁體直接面對氣隙，且永磁體具有磁場定向性，因此其氣隙磁感應強度B。接近于永磁體工作點的磁感應強度Bm，提高了永磁材料的利用率；徑向式轉子結構的永磁體可以直接燒鑄或黏結在發(fā)電機轉軸上，結構和工藝較為簡單；極間采用鋁合金燒鑄，保證了轉子結構的整體性且起到阻尼作用，既可改善發(fā)電機的瞬態(tài)性能，又提高了永磁材料的抗去磁能力。

（3）轉子嵌入式一體化結構 

目前，傳統(tǒng)發(fā)電機組的發(fā)動機、發(fā)電機是相對獨立的。發(fā)動機曲軸有前后兩端，位于發(fā)動機兩端；前端裝有飛輪，外裝啟動拉盤；后端是輸出驅動，通常用作與發(fā)電機的連接。而在高速發(fā)電機組中，發(fā)電機既用來產生電能，又通過轉動慣量計算使其轉子轉動慣量等于飛輪轉動慣量，從而用其轉子取代原動機的飛輪，使其成為原動機的一部分，實現了“高速發(fā)電機嵌入式一體化結構”。這樣，既可大大減小機組軸向尺寸，又可減輕其重量，從根本上實現了發(fā)電機組冷熱區(qū)的分離，有利于機組散熱問題的解決，提高了系統(tǒng)的可靠性。