稀土永磁同步電動機磁路計算方法
米春亭 陸鶴慶(西北工業(yè)大學)
【摘 要】給出了稀土永磁同步電動機的等值磁路圖，導出了磁路計算公式，提出含有非線性漏磁路的磁鋼工作圖的求解方法，并與場分析及試驗結果進行了對比。該方法簡便、實用，可滿足工程設計的需要。
【敘 詞】永磁電機同步電動機磁路計算
1 引 言
為簡化工藝和降低制造成本，自起動稀土永磁同步電動機大都設計成整體轉子沖片結構。由于這種結構的漏磁路包含純鐵磁材料部分，因此漏磁路的計算比較復雜，也從某種程度上使磁鋼工作圖的求解復雜化，甚至較難精確求解。對此，多采用有限元法進行設計計算，這種方法雖然求解結果較為精確，但計算過程復雜，工作量大，而且必須借助計算機，一般設計人員比較難于接受。
本文給出一種簡便的磁路計算方法，并與場分析結果及試驗結果進行對比。對比可見，本文提供的方法完全可以滿足工程設計的需要。
2 效磁路及其求解
在求解等效磁路時假設：
a．忽略端部漏磁。
b．鐵磁材料中磁感應是均勻分布的，而磁場強度呈線性分布。
c．磁鋼退磁曲線為直線。
首先將切向激磁結構的稀土永磁同步電動機的磁力線分布示意圖繪于圖1所示，據此可畫出其等值磁路，如圖2所示[1]。
仍可參考上節(jié)方法，只是φδf曲線應在空載磁化曲線的基礎上平移fad距離即可，如圖9所示。
4．1影響漏磁系數(shù)的因素
由式(9)可見，漏磁系數(shù)σ與gs、gf和g’δ有關，由于gs是常數(shù)，gf和g’δ和磁路飽和程度有關，因此影響漏磁系數(shù)σ的因素可歸為如下幾點：
a．漏磁系數(shù)和主磁路的飽和程度有關，隨磁路飽和程度的增加，g1/δ減少，因而σ增大。
b．這種電機的漏磁系數(shù)比普通電機增加一項(g∫／g’δ)，gf和這部分漏磁路的尺寸密切相關，當該漏磁路變大時，(gf／g’δ)增加較多，使σ迅速增加。
c．漏磁系數(shù)和附加氣隙無關。這是因為主磁通和漏磁通都經過附加氣隙的緣故。但不等于附加氣隙對主磁通沒有影響，實際上，附加氣隙的存在，使磁鋼外磁路的磁阻增大，go減小，由式(8)可見，φδ減小。
4.2鐵磁材料部分漏磁導gf
gf是指電機純鐵磁材料漏磁路部分的磁導，它和這部分的尺寸密切相關，和主磁通大小也有一定關系，下邊分別討論不同情況下gf的變化情況，討論時，認為主磁路不飽和，并忽略附加氣隙的影響。
4.2.1漏磁路尺寸一定，主磁通變化時，gf的變化 由式(12)、(13)、(14)得：
式中，bf可由hf查磁化曲線求得。實際上，由式(12)可見，因lf很小，即使fδ較小時，hf仍具有很大的數(shù)值。因此，當φδ在較大范圍變化時，由hf求出的bf值變化并不大。可近似認為不變。于是由式( |
