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(jié)果進行了對比。該方法簡便、實用，可滿足工程設(shè)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(shè)計成整體轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)。由于這種結(jié)構(gòu)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(shè)計計算，這種方法雖然求解結(jié)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(shè)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(jié)果及試驗結(jié)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(shè)計的需要。
2 效磁路及其求解
在求解等效磁路時假設(shè)：
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(jié)構(gòu)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(jù)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(chǔ)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(guān)，由于gs是常數(shù)，gf和g’δ和磁路飽和程度有關(guān)，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(guān)，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(guān)，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(guān)。這是因為主磁通和漏磁通都經(jīng)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(guān)，和主磁通大小也有一定關(guān)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�？山普J為不變。于是由式( |
