永磁電機(jī)設(shè)計(jì)

永磁電機(jī)設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一章永磁電機(jī)的構(gòu)成材料永磁材料的性能和選用鐵心材料導(dǎo)電材料絕緣材料第二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、永磁材料的性能和選用（一）、永磁材料磁性能的主要參數(shù)（二）、幾種主要永磁材料的基本性能

（三）、永磁材料的選擇和應(yīng)用注意事項(xiàng)第三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（一）、永磁材料磁性能的主要參數(shù)1、退磁曲線(xiàn)2、回復(fù)線(xiàn)3、內(nèi)稟退磁曲線(xiàn)4、穩(wěn)定性第四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1、退磁曲線(xiàn)永磁材料用磁滯回線(xiàn)來(lái)表示永磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨磁場(chǎng)強(qiáng)度改變的特性，如圖2-1所示。

圖1-1飽和磁滯回線(xiàn)第五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日退磁曲線(xiàn)：磁滯回線(xiàn)在第二象限的部分稱(chēng)為退磁曲線(xiàn)，它是永磁材料的基本特性曲線(xiàn)。圖1-2（a）退磁曲線(xiàn)退磁曲線(xiàn)的兩個(gè)極限位置是表征永磁材料磁性能的兩個(gè)重要參數(shù)。剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，又稱(chēng)剩余磁通密度，簡(jiǎn)稱(chēng)剩磁密度，單位為T(mén)（習(xí)慣單位為Gs或G，1Gs＝10－4T）。磁感應(yīng)強(qiáng)度矯頑力，簡(jiǎn)稱(chēng)矯頑力，常簡(jiǎn)寫(xiě)為，單位為A/m（習(xí)慣單位為Oe，1Oe＝1000/（4）A/m＝79.577A/m80A/m）。第六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

退磁曲線(xiàn)的特點(diǎn)：永磁體是一個(gè)磁源。

為表述方便起見(jiàn)，實(shí)用上常取的絕對(duì)值，或者說(shuō)，把軸的正方向改變，負(fù)軸改為正軸。圖1-2（b）退磁曲線(xiàn)第七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日磁能積：退磁曲線(xiàn)上任一點(diǎn)的磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的乘積稱(chēng)為磁能積圖1-3

退磁曲線(xiàn)和磁能積曲線(xiàn)1，2－退磁曲線(xiàn)3，4－磁能積曲線(xiàn)中間某個(gè)位置上磁能積為最大值，稱(chēng)為最大磁能積，符號(hào)為單位為J/m3，它也是表征永磁材料磁性能的重要參數(shù)。第八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日對(duì)于退磁曲線(xiàn)為直線(xiàn)的永磁材料，顯然在（）處磁能積最大，為2、回復(fù)線(xiàn)實(shí)際上，永磁電機(jī)運(yùn)行時(shí)受到作用的退磁磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)反復(fù)變化的。

（1－1）第九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D1－4（a）回復(fù)線(xiàn)多次反復(fù)后形成一個(gè)局部的小回線(xiàn)，稱(chēng)為局部磁滯回線(xiàn)。由于該回線(xiàn)的上升曲線(xiàn)與下降曲線(xiàn)很接近，可以近似地用一條直線(xiàn)來(lái)代替，稱(chēng)為回復(fù)線(xiàn)。

這種磁密的不可逆變化將造成電機(jī)性能的不穩(wěn)定，也增加了永磁電機(jī)電磁設(shè)計(jì)計(jì)算的復(fù)雜性，因而應(yīng)該力求避免發(fā)生。

Hp外加退磁磁場(chǎng)—回復(fù)線(xiàn)若HQ<Hp，磁密沿作可逆變化第十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日回復(fù)線(xiàn)的平均斜率與真空磁導(dǎo)率的比值稱(chēng)為相對(duì)回復(fù)磁導(dǎo)率，簡(jiǎn)稱(chēng)為回復(fù)磁導(dǎo)率，符號(hào)為，簡(jiǎn)寫(xiě)為。

式中，為真空磁導(dǎo)率，又稱(chēng)磁性能常數(shù)，=4π×10-7H/m。

特點(diǎn)：退磁曲線(xiàn)上各點(diǎn)的回復(fù)線(xiàn)可近似認(rèn)為是一組平行線(xiàn)，他們都與退磁曲線(xiàn)上（）處切線(xiàn)相平行。利用這一近似特性，實(shí)際工作中求取不同工作溫度、不同工作狀態(tài)的回復(fù)線(xiàn)就方便得多。

（1－2）第十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D1－4（b）回復(fù)線(xiàn)拐點(diǎn)：有的永磁材料，如部分鐵氧體永磁的退磁曲線(xiàn)的上半部分為直線(xiàn)，當(dāng)退磁磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)一定值后，退磁曲線(xiàn)就急劇下降，開(kāi)始拐彎的點(diǎn)稱(chēng)為拐點(diǎn)（見(jiàn)圖2-4b）。大部分稀土永磁的退磁曲線(xiàn)全部為直線(xiàn)，回復(fù)線(xiàn)與退磁曲線(xiàn)相重合，可以使永磁電機(jī)的磁性能在運(yùn)行過(guò)程中保持穩(wěn)定，這是在電機(jī)中使用是最理想的退磁曲線(xiàn)。第十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、內(nèi)稟退磁曲線(xiàn)

磁性材料在外磁場(chǎng)作用下被磁化后產(chǎn)生的內(nèi)在磁感應(yīng)強(qiáng)度，稱(chēng)為內(nèi)稟磁感應(yīng)強(qiáng)度，又稱(chēng)為磁極化強(qiáng)度。式中，為磁化強(qiáng)度（A/m）由鐵磁學(xué)理論可知，在磁性材料中=

+在均勻的磁性材料中，上式的矢量和可改成代數(shù)和

若取絕對(duì)值，則式（2-5）可改寫(xiě)成

（1－3）（1－4）（1－5）（1－6）第十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日描述內(nèi)稟磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的曲線(xiàn)是表征永磁材料內(nèi)在磁性能的曲線(xiàn)，稱(chēng)為內(nèi)稟退磁曲線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)稟曲線(xiàn)，如圖2-5所示。圖1-5內(nèi)稟退磁曲線(xiàn)及與退磁曲線(xiàn)的關(guān)系稱(chēng)為內(nèi)稟矯頑力（A/m）。反映永磁材料抗去磁能力的大小，是表征稀土永磁抗去磁能力強(qiáng)弱的一個(gè)重要參數(shù)。內(nèi)稟退磁曲線(xiàn)的矩形度越大，磁性能越穩(wěn)定。為內(nèi)稟退磁曲線(xiàn)上當(dāng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的退磁磁場(chǎng)強(qiáng)度值（見(jiàn)圖1-5）。第十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日4、穩(wěn)定性主要包括溫度穩(wěn)定性、磁穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性。（1）溫度穩(wěn)定性是指永磁體由所處環(huán)境溫度改變而引起磁性能變化的程度，如圖2-6所示。圖1-6

可逆損失與不可逆損失磁性能的損失可以分為兩部分：1）可逆損失2）不可逆損失

不可恢復(fù)損失可恢復(fù)損失第十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1）可逆損失是不可避免的。各種永磁材料的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度隨溫度可逆變化的程度可用溫度系數(shù)（%/K）表示。

同樣，還常用（%/K）表示永磁材料的內(nèi)稟矯頑力隨溫度可逆變化的程度。

（1－8）（1－9）2）不可逆損失是溫度恢復(fù)后磁性能不能恢復(fù)到原有值的部分。通常以其損失率（%）表示。（1－10）第十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日居里溫度：隨著溫度的升高，磁性能逐步降低，升至某一溫度時(shí)，磁化強(qiáng)度消失，該溫度稱(chēng)為該永磁材料的居里溫度，又稱(chēng)居里點(diǎn)，符號(hào)為，單位為K或。手冊(cè)或資料中通常提供的是室溫時(shí)的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，則工作溫度時(shí)的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度為式中，和取絕對(duì)值。（1－11）第十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）磁穩(wěn)定性是指在施加外磁場(chǎng)條件下永磁體磁性能發(fā)生變化的情況。理論分析和實(shí)踐證明，一種永磁材料在工作溫度時(shí)的內(nèi)稟矯頑力越大，內(nèi)稟退磁曲線(xiàn)的矩形越好（或者說(shuō)越大），則這種永磁材料的磁穩(wěn)定性越高，即抗外磁場(chǎng)干擾能力越強(qiáng)。當(dāng)和大于某定值后，退磁曲線(xiàn)全部為直線(xiàn)，回復(fù)線(xiàn)與退磁曲線(xiàn)重合，在外施退磁磁場(chǎng)強(qiáng)度作用下，永磁體的工作點(diǎn)在回復(fù)線(xiàn)上來(lái)回變化，不會(huì)造成不可逆退磁。

第十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日永磁材料在不同工作溫度下施加退磁磁場(chǎng)引起的磁性能變化，稱(chēng)為熱穩(wěn)定性。（3）化學(xué)穩(wěn)定性是指受酸、堿、氧氣和氫氣等化學(xué)因素的作用，永磁材料內(nèi)部或表面化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的情況。在生產(chǎn)過(guò)程中需采取措施來(lái)防止氧化要在成品表面涂敷保護(hù)層，如鍍鋅、鍍鎳、電泳等。第十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（4）時(shí)間穩(wěn)定性，通常以一定尺寸形狀樣品的開(kāi)路磁通隨時(shí)間損失的百分比來(lái)表示，叫做時(shí)間穩(wěn)定性，或叫自然時(shí)效。研究表明，它與材料的內(nèi)稟矯頑力和永磁體尺寸比有關(guān)。

對(duì)永磁材料而言，在一定溫度下隨時(shí)間的磁通損失與所經(jīng)歷時(shí)間的對(duì)數(shù)基本上成線(xiàn)性關(guān)系。第二十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日總結(jié)剩磁密度矯頑力最大磁能積1、退磁曲線(xiàn)2、回復(fù)線(xiàn)回復(fù)磁導(dǎo)率拐點(diǎn)第二十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、內(nèi)稟退磁曲線(xiàn)4、穩(wěn)定性?xún)?nèi)稟磁感應(yīng)強(qiáng)度內(nèi)稟矯頑力內(nèi)稟退磁曲線(xiàn)的矩形度溫度系數(shù)損失率剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度第二十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）、幾種主要永磁材料的基本性能

1、鋁鎳鈷永磁2、鐵氧體永磁3、稀土永磁4、粘結(jié)永磁第二十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1、鋁鎳鈷永磁鑄造型粉末燒結(jié)型

分類(lèi)圖1-7鋁鎳鈷永磁的退磁曲線(xiàn)1－LN102-LNGT403-LNGT324-LNGT725-LNG32H6-LNG327-LNG52第二十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日特點(diǎn)：溫度系數(shù)小剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度較高，但矯頑力很低退磁曲線(xiàn)呈非線(xiàn)性變化硬而脆，可加工性較差第二十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日表1-1鋁鎳鈷永磁材料牌號(hào)及其主要磁性能

牌號(hào)剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度矯頑力最大磁能積溫度系數(shù)/%K-1回復(fù)磁導(dǎo)率TkGskA/mkOe

kJ/m3MG·OeLN10LNG13LNG32LNG37LNG40LNG44LNG52LNG60LNGT70

0.60.71.21.21.251.251.31.350.96.07.012.012.012.512.513.013.5936484448485256601450.450.600.550.60.60.650.70.751.821012.73236.939.843.851.760701.251.64.04.635.05.56.57.58.8-0.022

-0.016

-0.016

6.0～7.06.0～6.73.5～4.8

2.4～3.62.4～3.6第二十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日表1-2鋁鎳鈷永磁材料部分牌號(hào)的物理和力學(xué)性能

牌號(hào)密度/g·cm-3電阻率/μΩ·cm線(xiàn)膨脹系數(shù)/10-6K-1硬度HRC抗拉強(qiáng)度/N·mm-2LN10LNG13LNG32LNG527.07.27.37.360～6565475013.012.411.211.245～47525050

24

第二十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、鐵氧體永磁鋇鐵氧體鍶鐵氧體分類(lèi)圖1-8鐵氧體永磁的退磁曲線(xiàn)

第二十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉，制造工藝也較為簡(jiǎn)單矯頑力較大密度小退磁曲線(xiàn)接近于直線(xiàn)缺點(diǎn)：剩磁密度不高，最大磁能積不大剩磁溫度系數(shù)大矯頑力溫度系數(shù)為正值硬而脆，可加工性較差第二十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日表1-3

鐵氧體永磁材料牌號(hào)及其主要磁性能牌號(hào)剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度矯頑力內(nèi)稟矯頑力最大磁能積TkGskA/mkOekA/mkOekJ/m3MG·OeY8TY10TY15Y20Y23Y25Y28Y320.2~0.235≥0.20.28~0.360.32~0.380.32~0.370.36~0.400.37~0.400.40~0.422.0~2.35≥22.8~3.63.2~3.83.2~3.73.6~4.03.7~4.04.0~4.2125~160128~160128~192135~190170~190135~170175~210160~1901.57~2.011.60~2.01.60~2.401.70~2.382.14~2.381.70~2.142.20~2.642.01~2.38210~280

140~195190~230140~200180~220165~1952.64~3.52

1.76~2.452.39~2.891.76~2.512.26~2.772.07~2.456.50~9.506.40~9.6014.3~17.518.0~22.020.0~25.522.5~28.026.0~30.030.0~33.50.8~1.20.8~1.21.8~2.22.3~2.82.5~3.22.8~3.53.3~3.83.8~4.2第三十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日表1-4

鐵氧體永磁的其它物理特性密度/g·cm3電阻率/μΩ·cm剩磁溫度系數(shù)/%K-1居里溫度/線(xiàn)膨脹系數(shù)/×10-6K-1硬度HV4.5～5.1＞106-0.20450～4607～15480～580第三十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、稀土永磁稀土鈷永磁

釹鐵硼永磁

（1）稀土鈷永磁優(yōu)點(diǎn)：

、及都很高退磁曲線(xiàn)基本上是一條直線(xiàn)溫度系數(shù)小，居里溫度高

分類(lèi)第三十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日缺點(diǎn)：價(jià)格貴硬而脆裝配困難表1-5

稀土鈷永磁材料部分牌號(hào)及其主要磁性能牌號(hào)剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度矯頑力最大磁能積溫度系數(shù)/%K-1（20~100）回復(fù)磁導(dǎo)率密度/g·cm-3TkGskA/mkOekJ/m3MG·OeXGS-80XGS-144XGS-1600.6~0.70.8~0.90.9~1.06~78~99~10320~384520~640640~7204.0~4.86.5~8.08.0~9.072~76120~152152~1769.0~9.515~1919~22-0.09-0.05-0.051.05~1.101.05~1.101.05~1.108.2~8.38.2~8.38.2~8.3第三十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）釹鐵硼永磁

圖1-9不同溫度下釹鐵硼永磁（NdFeB264/82EH）的內(nèi)稟退磁曲線(xiàn)和退磁曲線(xiàn)第三十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日優(yōu)點(diǎn)：目前磁性能最高的永磁材料價(jià)格便宜缺點(diǎn)：居里溫度較低溫度系數(shù)較高容易銹蝕第三十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日牌號(hào)剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度

磁感應(yīng)強(qiáng)度矯頑力≥內(nèi)稟矯頑力≥最大磁能積T

kGskA/mkOekA/mkOekJ/m3MG·OeNdFeB416/84

1.43～1.4914.3~14.983610.591511.5398~42250～53NdFeB280/85M

1.16~1.2211.6~12.284510.6111414.0263~28733～36NdFeB264/82H

1.12~1.1911.2~11.981610.2135317.0247~27131～34NdFeB336/94H

1.28~1.3412.8~13.493811.8131316.5318~34240～43NdFeB376/100H

1.36~1.4113.6~14.1100012.6127416.0358~38245～48NdFeB320/91SH

1.25~1.3112.5~13.191211.5159220.0302~32638～41表1-6

燒結(jié)釹鐵硼永磁材料部分牌號(hào)及其主要磁性能第三十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日4、粘結(jié)永磁定義：粘結(jié)鐵氧體永磁

粘結(jié)稀土鈷永磁粘結(jié)釹鐵硼永磁

分類(lèi)第三十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日優(yōu)點(diǎn)：形狀自由度大，尺寸精度高，不變形產(chǎn)品性能分散性小機(jī)械強(qiáng)度高電阻率高原材料利用率高密度小、質(zhì)量輕第三十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日表1-7

粘結(jié)永磁材料部分牌號(hào)及其主要磁性能

牌號(hào)剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度矯頑力最大磁能積內(nèi)稟矯頑力溫度系數(shù)/%K-1抗壓強(qiáng)度/N·mm2密度/g·cm-3TkGskA/mkOekJ/m3MG·OekA/mkOeGBM-5GBM-6GBM-F-2GBM-F-30.45~0.500.50~0.550.25~0.300.15~0.254.5~55~5.52.5~31.5~2.5200~280280~32080~16072~1202.5~3.53.5~4.01.0~2.40.9~1.524~4040~488~124~83~55~61.0~1.50.5~1.0≥640≥640120~240144~224≥8.0≥8.01.5~3.01.8~2.8－0.11－0.11－0.13－0.20150~250150~250180~250180~2505.7~6.05.7~6.04.0~4.53.5~4.5第三十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日總結(jié)1、鋁鎳鈷特點(diǎn)2、鐵氧體特點(diǎn)不高較大小大退磁曲線(xiàn)大部分直線(xiàn)小較高很低退磁曲線(xiàn)非線(xiàn)性第四十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日稀土鈷特點(diǎn)釹鐵硼特點(diǎn)目前性能最高價(jià)格便宜較高高溫時(shí)退磁曲線(xiàn)下半部分彎曲價(jià)格貴小很高，很高，很高退磁曲線(xiàn)基本是直線(xiàn)3、稀土永磁第四十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日4、粘結(jié)永磁特點(diǎn)尺寸精度高，不變形產(chǎn)品性能分散性小機(jī)械強(qiáng)度高電阻率高原材料利用率高小第四十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）、永磁材料的選擇和應(yīng)用注意事項(xiàng)1、永磁材料選擇的原則：1)氣隙磁場(chǎng)和性能指標(biāo)

2)磁性能的穩(wěn)定性3)機(jī)械性能

4)價(jià)格適宜

2、應(yīng)用注意事項(xiàng)：1)需對(duì)永磁體進(jìn)行逐塊檢測(cè)。

2)磁場(chǎng)熱處理工藝

3)穩(wěn)磁處理

第四十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、鐵心材料表1－8具有代表性的永磁電機(jī)用鐵心材料種類(lèi)Co-Fe-v2%Ni-FeFe電磁鋼板6.5%SI-Fe粉末燒結(jié)FeFE-Cr合金非晶態(tài)材料坡莫合金(PC)飽和磁化強(qiáng)度/T2.32.172.152.1~2.01.81.5~21.3~1.81.60.8形狀板、塊塊板、塊板板塊板、塊薄帶板第四十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日鐵心材料的鐵損

渦流損耗

磁滯損耗：

第四十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日表1-9無(wú)取向性電磁鋼板的典型特性

電磁鋼板板厚/mm電阻率/·cm/T/T/W·kg-1

W·kg-1

W·kg-135A210①50A23050A47050A13000.350.500.500.50595939141.461.481.511.521.661.671.701.752.02.23.88.11824347616223072薄板材0.100.150.205252541.581.581.44

8.19.613.68.59.812.56.5%Si0.100.2082821.251.27

6.08.47.58.1第四十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、導(dǎo)電材料漆包線(xiàn)是在以銅為主體的導(dǎo)電材料上，涂敷以合成樹(shù)脂為主體的絕緣物而制成的。1.導(dǎo)體材料（1）電工用銅（2）電工用鋁2.絕緣材料（1）聚氨酯類(lèi)樹(shù)脂(UEW)（2）酯類(lèi)(PEW)（3）聚酯亞胺(AMW-X)（4）酸酯胺亞胺(AIW)（5）聚酰亞胺(IMW)第四十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日應(yīng)對(duì)逆變器過(guò)電壓的漆包線(xiàn)

使用IGBT那樣的前沿技術(shù)能進(jìn)行快速開(kāi)關(guān)的逆變器，會(huì)產(chǎn)生很高的過(guò)電壓，由于局部放電而導(dǎo)致絕緣被破壞的報(bào)告也多了起來(lái)。

第四十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日四、絕緣材料1、浸漬清漆

2、槽內(nèi)的絕緣材料

浸漆絕緣紙粉末涂料

第四十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二章永磁電機(jī)磁路計(jì)算基礎(chǔ)永磁電機(jī)的等效磁路等效磁路的解析法等效磁路的圖解法永磁體的最佳工作點(diǎn)第五十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、永磁電機(jī)的等效磁路（一）永磁體等效成磁通源或磁動(dòng)勢(shì)源（二）外磁路的等效磁路（三）永磁電機(jī)的等效磁路（四）主磁導(dǎo)和漏磁導(dǎo)（五）漏磁因數(shù)和空載漏磁因數(shù)第五十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（一）永磁體等效成磁通源或磁動(dòng)勢(shì)源

已知

取絕對(duì)值（2－1）第五十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-1永磁材料的內(nèi)稟曲線(xiàn)和退磁曲線(xiàn)

1、永磁體等效成磁通源

由式（3－1）得

（2－2）第五十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日式中，為永磁體虛擬內(nèi)稟磁通

為永磁體的虛擬內(nèi)漏磁通，或叫虛擬自退磁磁通

圖3-2永磁體等效成磁通源

（2－3）（2－4）第五十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D2-3

永磁體等效成磁動(dòng)勢(shì)源

2、永磁體等效成磁動(dòng)勢(shì)源

（2－5）第五十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）外磁路的等效磁路1、空載情況分為圖2-4空載時(shí)外磁路的等效磁路第五十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、負(fù)載運(yùn)行時(shí)圖2-5負(fù)載時(shí)外磁路的等效磁路戴維南等效變換第五十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2－6）第五十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）永磁電機(jī)的等效磁路（a）磁通源等效磁路（b）磁動(dòng)勢(shì)源等效磁路圖2-6負(fù)載時(shí)永磁電機(jī)的等效磁路

第五十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（四）主磁導(dǎo)和漏磁導(dǎo)

1、主磁導(dǎo)

第六十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、漏磁導(dǎo)漏磁導(dǎo)的計(jì)算較為繁雜

第六十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（五）漏磁因數(shù)和空載漏磁因數(shù)

1、定義2、空載

第六十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、等效磁路的解析法（一）等效磁路各參數(shù)的標(biāo)么值

（二）等效磁路的解析解

（三）解析法的應(yīng)用

第六十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（一）等效磁路各參數(shù)的標(biāo)么值

1、基值選?。?/p>

磁通基值

磁動(dòng)勢(shì)基值

磁導(dǎo)基值

第六十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、相應(yīng)物理量的標(biāo)么值

第六十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第六十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日用標(biāo)么值表示時(shí)，直線(xiàn)的回復(fù)線(xiàn)(或退磁曲線(xiàn))表示成：

第六十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日以標(biāo)么值表示的等效磁路

（a）磁通源等效電路（b）磁動(dòng)勢(shì)源等效磁路圖3-7以標(biāo)么值表示的等效磁路

第六十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）等效磁路的解析解1、磁路不飽和，即、和都是常數(shù)

（1）空載求解得空載永磁體工作點(diǎn)(,或,)

第六十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日永磁體提供的總磁通

漏磁通

每極氣隙磁通

求得空載時(shí)各部分磁通：第七十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）負(fù)載求解得負(fù)載永磁體工作點(diǎn)(,或,)

第七十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日永磁體提供的總磁通

漏磁通

每極氣隙磁通

求得負(fù)載時(shí)各部分磁通：第七十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、磁路是飽和的，不是常數(shù)

（1）當(dāng)磁路的飽和程度不高時(shí)，近似計(jì)算（2）當(dāng)磁路比較飽和時(shí)，迭代法

圖2-8

計(jì)算框圖

第七十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）解析法的應(yīng)用上述方法推廣應(yīng)用于所有永磁材料1.對(duì)于鐵氧體永磁和部分高溫下工作的釹鐵硼永磁

圖2-9

具有拐點(diǎn)的直線(xiàn)型退磁曲線(xiàn)和回復(fù)線(xiàn)

（1）設(shè)計(jì)時(shí)保證最低工作點(diǎn)高于拐點(diǎn)，用替代（2）工作點(diǎn)低于拐點(diǎn)，用和替代和第七十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.對(duì)于鋁鎳鈷類(lèi)永磁圖3-10曲線(xiàn)型退磁曲線(xiàn)和回復(fù)線(xiàn)

用和替代和第七十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日必須著重指出，永磁材料的磁性能對(duì)溫度的敏感性很大，尤其是釹鐵硼永磁和鐵氧體永磁，其的溫度系數(shù)達(dá)-0.126%/K和-(0.18~0.20)%/K。因此實(shí)際應(yīng)用時(shí)，不能直接引用材料生產(chǎn)廠(chǎng)提供的數(shù)值，而要根據(jù)實(shí)測(cè)退磁曲線(xiàn)換算到工作溫度時(shí)的計(jì)算剩磁密度和計(jì)算矯頑力，以此作為基值進(jìn)行計(jì)算。溫度不同，Br和Hc隨著改變，計(jì)算出的工作點(diǎn)和磁通也不相同。

第七十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、等效磁路的圖解法圖解法求解等效磁路就是求出回復(fù)線(xiàn)與合成磁導(dǎo)線(xiàn)的交點(diǎn)

圖2-11

空載時(shí)等效磁路圖解法

1、空載第七十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、負(fù)載圖2-12

負(fù)載時(shí)等效磁路圖解法如起增磁作用

從原點(diǎn)向右移動(dòng)的距離

如起去磁作用

從原點(diǎn)向左移動(dòng)的距離N第七十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日當(dāng)永磁材料的退磁曲線(xiàn)有拐點(diǎn)時(shí)，要進(jìn)行去磁校核計(jì)算，即計(jì)算出電機(jī)運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最大去磁電流，用以求出該時(shí)的工作點(diǎn)a，如a點(diǎn)低于退磁曲線(xiàn)的拐點(diǎn)，則將產(chǎn)生不可逆退磁。此時(shí)，或者調(diào)整磁路設(shè)計(jì)，使a點(diǎn)高于拐點(diǎn)，或者據(jù)此重新確定回復(fù)線(xiàn)起始點(diǎn)和新的回復(fù)線(xiàn)，重新求解。

第七十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D2-13坐標(biāo)的永磁體工作圖圖2-14

以標(biāo)么值表示的永磁體工作圖

第八十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日四、永磁體的最佳工作點(diǎn)（一）最大磁能的永磁體最佳工作點(diǎn)

圖2－15最大磁能時(shí)的永磁體工作圖A是中點(diǎn)第八十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）最大有效磁能的永磁體最佳工作點(diǎn)

圖2－16（a）最大有效磁能時(shí)的永磁體工作圖

第八十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

圖2－16（b）最大有效磁能時(shí)的永磁體工作圖第八十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）永磁體最佳工作點(diǎn)的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

第八十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1．當(dāng)退磁曲線(xiàn)具有拐點(diǎn)時(shí)，首先要進(jìn)行最大去磁工作點(diǎn)(，)的校核，使其高于退磁曲線(xiàn)(或回復(fù)線(xiàn))的拐點(diǎn)(，)，即﹥或﹤，并留有充分余地，以防止永磁體產(chǎn)生不可逆退磁。在保證不失磁的前提下追求盡可能大(通常不是最大)的有效磁能。2．在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)首先著眼于最佳電機(jī)設(shè)計(jì)，有時(shí)只好放棄永磁體的最佳利用。一般?。?.60～0.85，這需要根據(jù)對(duì)電機(jī)的具體要求，經(jīng)過(guò)方案比較后確定。

第八十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三章永磁同步電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)和分類(lèi)

永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

永磁同步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)性能

永磁同步電動(dòng)機(jī)磁路分析與計(jì)算

永磁同步電動(dòng)機(jī)參數(shù)計(jì)算和分析

異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程

第八十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、特點(diǎn)和分類(lèi)

1、特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，運(yùn)行更為可靠

,提高了效率和功率密度

2、分類(lèi)：（1）按工作主磁場(chǎng)方向的不同

徑向磁場(chǎng)式軸向磁場(chǎng)式橫向磁場(chǎng)式

第八十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）按電樞繞組位置的不同

內(nèi)轉(zhuǎn)子式外轉(zhuǎn)子式

（3）按轉(zhuǎn)子上有無(wú)起動(dòng)繞組

無(wú)起動(dòng)繞組的電動(dòng)機(jī)有起動(dòng)繞組的電動(dòng)機(jī)

（4）按供電電流波形的不同

矩形波永磁同步電動(dòng)機(jī)正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)

第八十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日永磁電機(jī)基本部分固定部分轉(zhuǎn)動(dòng)部分輔助部分定子機(jī)座定子鐵心定子繞組端蓋及底板

轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組風(fēng)扇

1、總體結(jié)構(gòu)二、永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)實(shí)心結(jié)構(gòu)疊片疊壓結(jié)構(gòu)第八十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-1永磁同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1－轉(zhuǎn)軸2—軸承3—端蓋4—定子繞組5—機(jī)座6—定子鐵心7—轉(zhuǎn)子鐵心8—永磁體9—起動(dòng)籠10—風(fēng)扇11—風(fēng)罩

第九十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D4-2永磁電機(jī)橫截面示意圖1－定子2－永磁體3－轉(zhuǎn)軸4－轉(zhuǎn)子鐵心

定子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心圖4-3非常規(guī)分布的永磁同步電動(dòng)機(jī)繞組矩形波采用集中整距繞組正弦波采用分布短距繞組采用一些非常規(guī)繞組減少雜耗采用星形接法第九十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)

永磁體在轉(zhuǎn)子位置的不同

表面式內(nèi)置式爪極式

凸出式插入式

徑向式切向式混合式

第九十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）表面式轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)

（a）凸出式

（b)插入式圖4-4表面式轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)1—永磁體2—轉(zhuǎn)子鐵心3—轉(zhuǎn)軸

特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、成本低

無(wú)異步起動(dòng)能力第九十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日A）表面凸出式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本較低、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小

永磁磁極易于實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)

B）表面插入式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)：動(dòng)態(tài)性能較凸出式有所改善

漏磁因數(shù)和制造成本都較凸出式大。

第九十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)

A）徑向式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：漏磁因數(shù)小

極弧因數(shù)易于控制轉(zhuǎn)子沖片機(jī)械強(qiáng)度高安裝永磁體后轉(zhuǎn)子不易變形

次之第九十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-5內(nèi)置徑向式轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)1—轉(zhuǎn)軸2—空氣隔磁槽3—永磁體4—轉(zhuǎn)子導(dǎo)條

第九十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日磁性轉(zhuǎn)軸磁力線(xiàn)非磁性轉(zhuǎn)軸磁力線(xiàn)模型第九十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日模型空載場(chǎng)磁力線(xiàn)第九十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（B）切向式結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)：漏磁因數(shù)較大，需采用相應(yīng)的隔磁措施

制造工藝和制造成本較徑向式結(jié)構(gòu)有所增加每極磁通由相鄰兩個(gè)磁極并聯(lián)提供磁阻轉(zhuǎn)矩在電動(dòng)機(jī)總電磁轉(zhuǎn)矩的比例可達(dá)40％最大第九十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-6內(nèi)置切向式轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)1—轉(zhuǎn)軸2—空氣隔磁槽3—永磁體4—轉(zhuǎn)子導(dǎo)條

第一百頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（C）混合式結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和制造工藝較為復(fù)雜，制造成本也比較高

集中了徑向式和切向式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

第一百零一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-7內(nèi)置式混合式轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)1－轉(zhuǎn)軸2—空氣隔磁槽3—永磁體4—轉(zhuǎn)子導(dǎo)條

第一百零二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日較大的和凸極率（）可以提高電動(dòng)機(jī)的牽入同步能力、磁阻轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)的過(guò)載倍數(shù)，因此設(shè)計(jì)高過(guò)載倍數(shù)的電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)充分利用大的凸極率所產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩。

轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)選擇注意：第一百零三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（C）爪極式轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：不具備異步起動(dòng)能力結(jié)構(gòu)和工藝較為簡(jiǎn)單。圖3-8爪極式轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)1—左法蘭盤(pán)2—圓環(huán)形永磁體3—右法蘭盤(pán)4—非磁性轉(zhuǎn)軸

第一百零四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、隔磁措施圖3-9幾種典型的隔磁措施1—永磁體2—永磁體槽3—轉(zhuǎn)子鐵心4—轉(zhuǎn)軸5—轉(zhuǎn)子導(dǎo)條

1）隔磁磁橋?qū)挾萣

和隔磁磁橋長(zhǎng)度w

的選取第一百零五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日b）隔磁橋?qū)挾萣與σ0的關(guān)系

圖3－10隔磁橋尺寸對(duì)空載漏磁因數(shù)的影響a）隔磁橋長(zhǎng)度w與σ0的關(guān)系第一百零六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、永磁同步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)性能區(qū)別1、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方程和相量圖

第一百零七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日(a)(b)(c)去磁性質(zhì)第一百零八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日(d)(e)圖3-11永磁同步電動(dòng)機(jī)幾種典型相量圖

第一百零九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能分析計(jì)算

（1）電磁轉(zhuǎn)矩和矩角特性

第一百一十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

第一百一十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日永磁轉(zhuǎn)矩磁阻轉(zhuǎn)矩第一百一十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（a）

計(jì)算曲線(xiàn)

（b）實(shí)測(cè)曲線(xiàn)圖3-12永磁同步電動(dòng)機(jī)的矩角特性

Tpo永磁電動(dòng)機(jī)的失步轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Tpo=Tmax/TN第一百一十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）工作特性曲線(xiàn)

圖3-13工作特性曲線(xiàn)1—功率因數(shù)曲線(xiàn)2—效率曲線(xiàn)3—曲線(xiàn)4—曲線(xiàn)

第一百一十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（3）損耗分析計(jì)算

A）定子繞組電阻損耗

B）鐵心損耗

定子齒、軛磁密鐵耗第一百一十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D4－14稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)鐵耗－負(fù)載曲線(xiàn)第一百一十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日C）機(jī)械損耗

參考實(shí)測(cè)值或者其它電機(jī)的計(jì)算方法1、軸承摩擦損耗滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承2、通風(fēng)損耗

第一百一十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日D）雜散損耗第一百一十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日四、永磁同步電動(dòng)機(jī)磁路分析與計(jì)算1、磁路計(jì)算特點(diǎn)

圖3－15空載氣隙磁密波形圖

圖3-16實(shí)測(cè)永磁同步電動(dòng)機(jī)空載氣隙磁密波形

--氣隙磁密--基波--3次諧波--5次諧波第一百一十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日A）計(jì)算極弧因數(shù)

徑向式表面式切向式第一百二十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日(a)(b）圖3-17徑向充磁時(shí)永磁電機(jī)的計(jì)算極弧因數(shù)

第一百二十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日(a)＝4，＝1(b)＝8，＝1

(c)＝4，＝2(d)＝8，＝2

第一百二十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日(e)＝4，＝3(f)＝8，＝3

圖3-18平行充磁時(shí)永磁電機(jī)的計(jì)算極弧因數(shù)

第一百二十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日B）

氣隙磁場(chǎng)波形因數(shù)

圖3-19永磁同步電動(dòng)機(jī)空載氣隙磁密近似波形

第一百二十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日磁位差計(jì)算

采用其他電機(jī)常用的方法。區(qū)別：

計(jì)算氣隙和齒部磁位差時(shí)應(yīng)該用而不是用計(jì)算電機(jī)軛部磁位差時(shí)也應(yīng)該用軛部鐵心的有效總磁通而不是基波磁通

第一百二十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、空載漏磁因數(shù)

(a)表面凸出式(b)表面插入式圖3-20表面式永磁同步電動(dòng)機(jī)極間漏磁因數(shù)

1）表面式第一百二十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-21表面式永磁同步電動(dòng)機(jī)端部漏磁計(jì)算因數(shù)

第一百二十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2）內(nèi)置式圖3-22內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)極間漏磁因數(shù)－隔磁磁橋尺寸曲線(xiàn)

圖3-23內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)端部漏磁計(jì)算因數(shù)第一百二十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-24內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)極間漏磁因數(shù)－永磁體尺寸曲線(xiàn)

(a)＝0.2cm(b)=0.4cm(c)=0.8cm第一百二十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、永磁體工作點(diǎn)的計(jì)算

（1）空載和負(fù)載工作點(diǎn)的計(jì)算特點(diǎn)

為避免混淆，以永磁同步電動(dòng)機(jī)每對(duì)極的磁動(dòng)勢(shì)（A）和每極磁通（Wb）作為計(jì)算量。

空載負(fù)載第一百三十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日對(duì)徑向式

結(jié)構(gòu)第一百三十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日對(duì)切向式結(jié)構(gòu)

負(fù)載第一百三十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）最大去磁時(shí)永磁體工作點(diǎn)校核計(jì)算對(duì)調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)

異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)反接狀態(tài)

起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)電樞磁動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)軸線(xiàn)重合且方向相反的位置為“反接位置”，這種運(yùn)行狀態(tài)，為“反接狀態(tài)”。第一百三十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日(a)=0的向量圖(b)0的向量圖圖3-24“反接狀態(tài)”時(shí)電動(dòng)機(jī)向量圖第一百三十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日五、永磁同步電動(dòng)機(jī)參數(shù)計(jì)算與分析1、空載反電動(dòng)勢(shì)圖3-25曲線(xiàn)

第一百三十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日表3-1不同用途電動(dòng)機(jī)的取值范圍

用途取值范圍風(fēng)機(jī)、水泵用永磁同步電動(dòng)機(jī)0.95～1.0油田抽油機(jī)用永磁同步電動(dòng)機(jī)屏蔽泵用永磁同步電動(dòng)機(jī)0.9～1.0化纖、紡織用永磁同步電動(dòng)機(jī)0.7～0.9調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)機(jī)床用伺服電動(dòng)機(jī)第一百三十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-26圖

3-27空載電流－曲線(xiàn)

--I0曲線(xiàn)--Id0曲線(xiàn)--Iq0曲線(xiàn)E0的設(shè)計(jì)，都將導(dǎo)致p0和I0上升，這是因?yàn)橹陛S電流分量|Id0|急劇增大。第一百三十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、交、直軸電樞反應(yīng)電抗

1.計(jì)算條件2.計(jì)算過(guò)程“-”，去磁狀態(tài)“+”，增磁狀態(tài)第一百三十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）

給定某一轉(zhuǎn)矩角；（2）

假設(shè)交軸電流分量，則交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)

（3）根據(jù)由預(yù)先算得的-曲線(xiàn)查取相應(yīng)的；（4）由求出交軸電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（V）

（5）計(jì)算

（6）代入式

即可求出交軸電樞電流計(jì)算值；（7）比較，重復(fù)（2）～（6）步，反復(fù)進(jìn)行迭代計(jì)算，直至間的誤差在容許范圍內(nèi)。

第一百三十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

給定正弦量Fad，不同轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁通波形也不一致，存在一個(gè)磁通波形系數(shù)KΦq=Φaq1/Φaq。使用類(lèi)型KΦq表面凸出式1內(nèi)置式近似1表面插入式與αp有關(guān)，越小，KΦq越接近1第一百四十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-28“負(fù)載法”計(jì)算和的流程圖

第一百四十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-29對(duì)的影響圖3-30對(duì)的影響1－3A2－6A3－9A1－3A2－6A3－9A4－12A5－15A4－12A5－15A6－18A第一百四十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、交、直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)折算系數(shù)

表面凸出式

表面插入式和內(nèi)置式電磁場(chǎng)計(jì)算求解第一百四十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日六、異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程在起動(dòng)過(guò)程中也要求具有一定的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)、起動(dòng)電流倍數(shù)和最小轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。1、起動(dòng)過(guò)程中的電磁轉(zhuǎn)矩

A）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩中的平均轉(zhuǎn)矩

第一百四十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-31異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率曲線(xiàn)1—曲線(xiàn)2—曲線(xiàn)3—曲線(xiàn)4—1，2，3的合成曲線(xiàn)

第一百四十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一百四十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日B）起動(dòng)過(guò)程中的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩

第一百四十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日C）瞬態(tài)起動(dòng)性能分析

（1）假定轉(zhuǎn)子在時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)了角度，由此確定出某時(shí)刻電動(dòng)機(jī)的角速度；（2）解場(chǎng)路耦合方程，得到該時(shí)刻的場(chǎng)分布，求出此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩；

（3）以（2）步算出的電磁轉(zhuǎn)矩為已知量，解機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程求得角速度；（4）如果角速度計(jì)算值與假定值之間誤差小于允許值，則繼續(xù)計(jì)算時(shí)刻，否則，修正旋轉(zhuǎn)角速度，重復(fù)（2）、（3）兩步。

第一百四十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-32某臺(tái)永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程的瞬態(tài)性能曲線(xiàn)1—瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩2—負(fù)載轉(zhuǎn)矩

第一百四十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、起動(dòng)過(guò)程中的定子電流

3、牽入同步過(guò)程

A)牽入同步機(jī)理注：永磁同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流比同規(guī)格的普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的大第一百五十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-33永磁同步電動(dòng)機(jī)的矩角特性

第一百五十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D3-34同步過(guò)程的轉(zhuǎn)差率-轉(zhuǎn)矩角曲線(xiàn)

第一百五十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日電動(dòng)機(jī)能夠牽入同步的最大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量第一百五十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日給定電動(dòng)機(jī)的一個(gè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩求出對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定工作點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩角和非穩(wěn)定工作點(diǎn)處的轉(zhuǎn)矩角和代入求解代入第一百五十四頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日B）牽入同步能力的實(shí)用計(jì)算方法

圖3-35臨界－曲線(xiàn)

第一百五十五頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日牽入同步能力會(huì)提高牽入同步能力會(huì)降低永磁體對(duì)電動(dòng)機(jī)牽入同步能力的影響第一百五十六頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日大容量電機(jī)小容量電機(jī)牽入同步能力影響不大牽入同步能力影響大定子繞組電阻對(duì)電動(dòng)機(jī)牽入同步能力的影響接近同步轉(zhuǎn)速第一百五十七頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日七、異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

確定主要尺寸選擇永磁材料估算永磁體尺寸設(shè)計(jì)定、轉(zhuǎn)子沖片選擇繞組數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)第一百五十八頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1）確定主要尺寸定子沖片內(nèi)徑和電樞計(jì)算長(zhǎng)度A

替代原來(lái)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

B直接利用某特定的定子沖片C僅給定電動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)

第一百五十九頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日a）電磁負(fù)荷的選擇

機(jī)座號(hào)

63～112132～160180～355(T)0.65～0.750.6～0.780.58～0.8()6～84.5～7.53.5～6.5第一百六十頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日b)熱負(fù)荷的選擇單位：

機(jī)座號(hào)2極

4極6極

8、10極

63～112

1400～16001500～19001600～20001700～2100132～1601100～14001300～17001400～18001500～1900180～355700～1000900～1100900～1100900～1100第一百六十一頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日c）氣隙的選擇單位：mm

機(jī)座號(hào)2極

4極6極

8極630.250.25710.250.250.25800.30.250.250.25900.350.250.250.251000.40.30.250.251120.450.350.30.31320.550.40.350.351600.650.50.40.4第一百六十二頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

機(jī)座號(hào)2極

4極6極8極10極1800.80.60.450.452001.00.70.50.52251.10.80.550.552501.20.90.60.62801.31.00.70.73151.51.10.90.80.83551.61.21.01.01.0第一百六十三頁(yè)，共一百八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2）永磁體尺寸的估算