磁鐵工作圖
永磁體是一種非線性磁性材料，含有永磁體的磁路是非線性磁路，其計算方法通常有兩種：一是解析法，即將位于第二象限的永磁體的去磁曲線和外磁路的特性曲線用解析式來近似地表達，但數學計算將很復雜，也不一定精確；二是利用曲線相交法，作磁鐵工作圖來解算非線性磁路，這種方法既方便、簡單和直觀，又具有足夠的估算精度。
所謂磁鐵工作圖，就是用來表示永磁體的基本參量和外磁路各參數之間，以及與外磁場(電樞反應磁場)之間關系的圖形，亦即用圖解法來表示電路和磁路之間相互關系的圖形。設計者可以借助磁鐵工作圖來調整磁路系統和電路系統的參數，使永磁體工作在****工作點附近。因此，磁鐵工作圖不僅是計算含有永磁體的非線性磁路的基礎，而且也是永磁電動機電磁設計的基礎。
下面，按做圖和計算的順序，簡要地介紹如何用曲線相交法來作磁鐵工作圖：
第一步做永磁體的去磁曲線φm=fo(AWm)磁鐵工作圖為二坐標系統。為了便于計算，縱坐標表示為磁通φ，橫坐標表示為磁勢Aw。首先我們根據所選用的永磁體的牌號和永磁體的尺寸，在第二象限作永磁體的去磁隨線φm=fo(AWm)，如圖1 70所示。它反映了圖1 6l(b)等效磁路圖中M和Ⅳ兩點以左的磁路特性，即永磁體的外特性。
第二步做漏磁通特性曲線φm=f1(AWm)。
漏磁通φσ沿著漏磁路流通，漏磁路主要由一定形狀和一定尺寸的空氣路徑所組成，所以可以近似地用一條直線來表示。在圖1.70中，φm=f1(AWm)為漏磁通特性曲線。
第三步做主磁通特性曲線φm=f2(AWm)。
在圖1．70中，φδ=f2(AWm)為主磁通特性曲線，它反映了氣隙磁通φδ所經過的那條主磁路的特性。如果主磁路處于不飽和狀態(tài)，則主磁通特性曲線也可以近似地用一條直線來表示。這時只要計算出一點，就可以確定它。在主磁路飽和的情況下，則必須通過磁路計算逐點描繪出來。
第四步做空載特性曲線φm=f(AWm)
由圖1．61(b)的等效磁路可知，Φm=φδ+φσ。因此，把漏磁通特性曲線φσ=f1(Awm)和主磁通特性曲線φδ=f2(Awm)在同一橫坐標上，縱坐標相加，即可得到永磁體外磁路的空載特性曲線φm=f(Awm)。相對永磁體而言，外磁路空載特性曲線φmf(AWm)反映了圖1.61(b)等效磁路圖中M和N兩點以右主磁路和漏磁路的并聯磁路的特性。
第五步決定回復直線的起始點K。
根據所采用的“穩(wěn)磁，，方法，計算出相應的永磁體的去磁磁勢，并按一定比例尺在橫坐標軸上取OQK段，使之與永磁體的去磁磁勢相等。然后，把永磁體的外磁路特性曲線φm=f(Awm)平移到QK點，平移后的永磁體的外磁路空載特性曲線φm=f(Awm)與永磁體的去磁曲線φm=fo(Awm)相交于K點。K點就是回復直線的起始點。當我們采用“啟動穩(wěn)定”法“穩(wěn)磁”時，只要計算出啟動時電樞反應的直軸去磁磁勢Awadk然后便可決定回復直線的起始點K，如圖1．70所示。
第六步做回復直線φm=g(Awm)。
以K點為起始點，作回復直線φm=g(Awm)，它與橫坐標軸的夾角為β。
回復直線也可以這樣作：通過去磁曲線與縱坐標的交點φr，做去磁曲線的切線φrT然后從K點出發(fā)做一條平行于該切線φrT的直線KP，此直線KP就是回復直線。
第七步電動機空載運行時的磁狀態(tài)。
永磁體的外磁路空載特性曲線φm=f(Awm)與回復直線φm=g(Awm)的交點P為電動機的空載工作點。由磁鐵工作圖可知，空載狀態(tài)下永磁體發(fā)出的磁通為φm0作氣隙內的磁通為φδ0漏磁通為φσ0AWMO空載狀態(tài)時作用在圖1．61(b)所示的等效磁路圖中M和N兩點上的磁壓。
第八步電動機額定運行時的磁狀態(tài)。
計算出電動機在額定運行時的電樞反應直軸去磁磁勢A WadH，并按一定比例尺在橫坐標上取OQh段，使之與磁勢A WadH相等。然后把永磁體的外磁路空載特性曲線Φm=f(Awm)平移到QH點，平移后的永磁體的外磁路空載特性曲線Φm=f(Awm)與回復直線Φm=g(Awm相交于H點。日點稱為電動機的負載工作點。對應于日點的Awk為額定狀態(tài)時作在圖1．61(b)等效磁路圖中M和Ⅳ兩點上的磁壓。在磁鐵工作圖上，利用過H點的水平線與外磁路空載特性曲線Φm=f(Awm)的交點，可以求得額定狀態(tài)時永磁體發(fā)出的磁通ΦmH，工作氣隙內的磁通ΦδH和漏磁ΦσH。
空載狀態(tài)下工作氣隙內的磁通為ΦδH和額定狀態(tài)時工作氣隙內的磁通為Φδ將是電路計算(設計電樞繞組)的基本依據。
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