什么是磁通切换电机
什么是磁通切换电机
09-02-12 &匿名提问
　　当电枢绕组中没有电流通过时，由磁极所形成的磁场称为主磁场，近似按正弦规律分布。当电枢绕组中有电流通过时，绕组本身产生一个磁场，称为电枢磁场。电枢磁场对主磁场的作用将使主磁场发生畸变,产生电枢反应;
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电机 电机及电机学概念 （electric machine and electric machine theory concept） 电机定义：是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。 电动机也称电机（俗称马达），在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。 电动机的种类 1．按工作电源分类 根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。 2．按结构及工作原理分类 电动机按结构及工作原理可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。 同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。 异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。 直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。 3．按起动与运行方式分类 电动机按起动与运行方式可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。 4．按用途分类 电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。 驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。 控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。 5．按转子的结构分类 电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。 6．按运转速度分类 电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。 低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。 调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无极变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。 一.直流电动机 直流电动机是依靠直流工作电压运行的电动机，广泛应用于收录机、录像机、影碟机、电动剃须刀、电吹风、电子表、玩具等。 1．电磁式直流电动机 电磁式直流电动机由定子磁极、转子（电枢）、换向器（俗称整流子）、电刷、机壳、轴承等构成， 电磁式直流电动机的定子磁极（主磁极）由铁心和励磁绕组构成。根据其励磁（旧标准称为激磁）方式的不同又可分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。因励磁方式不同，定子磁极磁通（由定子磁极的励磁线圈通电后产生）的规律也不同。 串励直流电动机的励磁绕组与转子绕组之间通过电刷和换向器相串联，励磁电流与电枢电流成正比，定子的磁通量随着励磁电流的增大而增大，转矩近似与电枢电流的平方成正比，转速随转矩或电流的增加而迅速下降。其起动转矩可达额定转矩的5倍以上，短时间过载转矩可达额定转矩的4倍以上，转速变化率较大，空载转速甚高（一般不允许其在空载下运行）。可通过用外用电阻器与串励绕组串联（或并联）、或将串励绕组并联换接来实现调速。 并励直流电动机的励磁绕组与转子绕组相并联，其励磁电流较恒定，起动转矩与电枢电流成正比，起动电流约为额定电流的2.5倍左右。转速则随电流及转矩的增大而略有下降，短时过载转矩为额定转矩的1.5倍。转速变化率较小，为5%~15%。可通过消弱磁场的恒功率来调速。 他励直流电动机的励磁绕组接到独立的励磁电源供电，其励磁电流也较恒定，起动转矩与电枢电流成正比。转速变化也为5%~15%。可以通过消弱磁场恒功率来提高转速或通过降低转子绕组的电压来使转速降低。 复励直流电动机的定子磁极上除有并励绕组外，还装有与转子绕组串联的串励绕组（其匝数较少）。串联绕组产生磁通的方向与主绕组的磁通方向相同，起动转矩约为额定转矩的4倍左右，短时间过载转矩为额定转矩的3.5倍左右。转速变化率为25%~30%（与串联绕组有关）。转速可通过消弱磁场强度来调整。 换向器的换向片使用银铜、镉铜等合金材料，用高强度塑料模压成。 电刷与换向器滑动接触，为转子绕组提供电枢电流。电磁式直流电动机的电刷一般采用金属石墨电刷或电化石墨电刷。 转子的铁心采用硅钢片叠压而成，一般为12槽，内嵌12组电枢绕组，各绕组间串联接后，再分别与12片换向片连接。 1．永磁式直流电动机 永磁式直流电动机也由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成，定子磁极采用永磁体（永久磁钢），有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。录放机中使用的电多数为圆筒型磁体，而电动工具及汽车用电器中使用的电动机多数采用专块型磁体。 转子一般采用硅钢片叠压而成，较电磁式直流电动机转子的槽数少。录放机中使用的小功率电动机多数为3槽，较高档的为5槽或7槽。漆包线绕在转子铁心的两槽之间（三槽即有三个绕组），其各接头分别焊在换各器的金属片上。电刷是连接电源与转子绕组的导电部件，具备导电与耐磨两种性能。永磁电动机的电刷使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。 录放机中使用的永磁式直流电动机，采用电子稳速电路或离心式稳速装置。 2．无刷直流电动机 无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点，广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。 无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成，如图18-13所示。位置传感按转子位置的变化，沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流（即检测转子磁极相对定子绕组的位置，并在确定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率开关电路，按一定的逻辑关系进行绕组电流切换）。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。 位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。 采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机，其磁敏传感器件（例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等）装在定子组件上，用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。 采用光电式位置传感器的无刷直流电动机，在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件，转子上装有遮光板，光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。 采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机，是在定子组件上安装有电磁传感器部件（例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等），当永磁体转子位置发生变化时，电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号（其幅值随转子位置而变化）。 二.交流异步电动机 交流异步电动机是领先交流电压运行的电动机，广泛应用于电风扇、电冰箱、洗衣机、空调器、电吹风、吸尘器、油烟机、洗碗机、电动缝纫机、食品加工机等家用电器及各种电动工具、小型机电设备中。 交流电异步电动机分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为单相异步电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。 1．单相异步电动机 单相异步电动机由定子、转子、轴承、机壳、端盖等构成。 定子由机座和带绕组的铁心组成。铁心由硅钢片冲槽叠压而成，槽内嵌装两套空间互隔900电角度的主绕组（也称运行绕组）和辅绕组（也称起动绕组成副绕组）。主绕组接交流电源，辅绕组串接离心开关S或起动电容、运行电容等之后，再接入电源。 转子为笼型铸铝转子，它是将铁心叠压后用铝铸入铁心的槽中，并一起铸出端环，使转子导条短路成鼠笼型。 单相异步电动机又分为单相电阻起动异步电动机，单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机和单相双值电容异步电动机。 2．三相异步电动机 三相异步电动机的结构与单相异步电动机相似，其定子铁心槽中嵌装三相绕组（有单层链式、单层同心式和单层交叉式三种结构）。定子绕组成接入三相交流电源后，绕组电流产生的旋转磁场，在转子导体中产生感应电流，转子在感应电流和气隙旋转磁场的相互作用下，又产生电磁转柜（即异步转柜），使电动机旋转。 3．罩极式电动机 罩极式电动机是单向交流电动机中最简单的一种，通常采用笼型斜槽铸铝转子。它根据定子外形结构的不同，又分为凸极式罩极电动机隐极式罩极电动机。 凸极式罩极电动机的定子铁心外形为方形、矩形或圆形的磁场框架，磁极凸出，每个磁极上均有1个或多个起辅助作用的短路铜环，即罩极绕组。凸极磁极上的集中绕组作为主绕组。 隐极式罩极电动机的定子铁心与普通单相电动机的铁心相同，其定子绕组采用分布绕组，主绕组分布于定子槽内，罩极绕组不用短路铜环，而是用较粗的漆包线绕成分布绕组（串联后自行短路）嵌装在定子槽中（约为总槽数的1/3），起辅助组的作用。主绕组与罩极绕组在空间相距一定的角度。 当罩极电动机的主绕组通电后，罩极绕组也会产生感应电流，使定子磁极被罩极绕组罩住部分的磁通与未罩部分向被罩部分的方向旋转。 4．单相串励电动机 单相串励电动机的定子由凸极铁心和励磁绕组组成，转子由隐极铁心、电枢绕组、换向器及转轴等组成。励磁绕组与电枢绕组之间通过电刷和换向器形成串联回路。图18-16是单向串励电动机的结构。 单相串励电动机属于交、直流两用电动机，它既可以使用交流电源工作，也可以使用直流电源工作。 三.交流同步电动机 交流同步电动机是一种恒速驱动电动机，其转子转速与电源频率保持恒定的比例关系，被广泛应用于电子仪器仪表、现代办公设备、纺织机械等。 1．永磁同步电动机 永磁同步电动机属于异步启动永磁同步电动机，其磁场系统由一个或多个永磁体组成，通常是在用铸铝或铜条焊接而成的笼型转子的内部，按所需的极数装镶有永磁体的磁极。定子结构与异步电动机类似。 当定子绕组接通电源后，电动机以异步电动机原理起动动转，加速运转至同步转速时，由转子永磁磁场和定子磁场产生的同步电磁转矩（由转子永磁磁场产生的电磁转矩与定子磁场产生的磁阻转矩合成）将转子牵入同步，电动机进入同步运行。 磁阻同步电动机 磁阻同步电动机也称反应式同步电动机，是利用转子交轴和直轴磁阻不等而产生磁阻转矩的同步电动机，其定子与异步电动机的定子结构类似，只是转子结构不同。 2．磁阻同步电动机 同笼型异步电动机演变来的，为了使电动机能产生异步起动转矩，转子还设有笼型铸铝绕阻。转子上开设有与定子极数相对应的反应槽（仅有凸极部分的作用，无励磁绕组和永久磁铁），用来产生磁阻同步转矩。根据转子上反应槽的结构的不同，可分为内反应式转子、外反应式转子和内外反应式转子，其中，外反应式转子反应槽开地转子外圆，使其直轴与交轴方向气隙不等。内反应式转子的内部开有沟槽，使交轴方向磁通受阻，磁阻加大。内外反应式转子结合以上两种转子的结构特点，直轴与交轴差别较大，使电动机的力能较大。磁阻同步电动机也分为单相电容运转式、单相电容起动式、单相双值电容式等多种类型。 3．磁滞同步电动机 磁滞同步电动机是利用磁滞材料产生磁滞转矩而工作的同步电动机。它分为内转子式磁滞同步电动机、外转子式磁滞同步电动机和单相罩极式磁滞同步电动机。 内转子式磁滞同步电动机的转子结构为隐极式，外观为光滑的圆柱体，转子上无绕组，但铁心外圆上有用磁滞材料制成的环状有效层。 定子绕组接通电源后，产生的旋转磁场使磁滞转子产生异步转矩而起动旋转，随后自行牵入同步运转状态。在电动机异步运行时，定子旋转磁场以转差频率反复地磁化转子；在同步运行时，转子上的磁滞材料被磁化而出现了永磁磁极，从而产生同步转矩。 软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。
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永磁同步电机调试空载电流较大
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各位大侠，大家好，本人做永磁同步电机矢量控制，电流控制方法为id=0控制，调试过程中遇到几个 问题搞不定，现陈述如下：1.电机启动时经常出现反转，有时还出现起动失败，单电流环启动也是会出现这种问题；2.电机在运行过程中有时会出现反转并再正转的情况；3.母线电压加到120V以上时出现电机正常运行几秒后，突然就会卡住一直堵转，但在100V以下时运行正常，母线电压一直不能加上去；4.空载电流会随着转速的上升变大，峰值达到2-3A的情况。请各位大侠分析下原因，不胜感激！
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求大神出现解答。。。不懂。。
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:lol:lol一起学习。。
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我能问一下 怎样实现单电流环控制的啊？
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会不会是电机定子因某种原因在机座内来回移动，造成编码器原点位置变化，引起电机空载电流变化呢？
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你好 你的问题解决了吗 我也遇到了同样的问题
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你好，1的情况是由于在做矢量控制时启动瞬间在找转子相对位置，如果变频解决不了，你加个编码器就可解决；2的问题，运行出现正反转是变频跟踪不够，不是电机本身问题；3、120V？,你的电机额定电压多少？但无论多少是由于你电机设计的反电动势不合适，或大或小了；4、空载电流随转速上升变大，同样是反电动势设计的不合适，超过额定点很多了。
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电动车辆用永磁同步电机设计.doc 1 第 1 章 引 言 1.1 电动车辆发展背景 汽车尾气的排放对人类健康和人们生活构成了严重威胁，再综合能源问题的考虑，于是，具有零排放污染的电动汽车重新被重视起来，各国都制定了相关的鼓励政策。典型的例子如美国， 1993 年 9 月，美国政府提出了 10 年完成的 “ 新一代汽车合作计划 ”(PNGV) ，由政府牵头，组织几十个公司和机构，完成提高燃料经济性和开发电动汽车的规定目标。各大公司在政府的支持下，也制定了发展电动汽车的长远规划 [1]，调动社会上各种力量参与电动汽车的研制。电动汽车经历了关键性技术的突破，样机、样车的研制， 区域性试用以及小批量实际应用等探索阶段，现在已接近商业化生产。 电动汽车是以电为动力的汽车 ，电动机是其主要动力来源。 1.2 电动汽车分类 目前的电动汽车分类主要有以下两种： 1） 燃料电池电动汽车 初期的电动汽车因电池组体积大、续驶里程短、使用不方便、成本高等缺点，无法与技术已经成熟的内燃机汽车相比。要想发展电动汽车必须在技术上解决比能量、比功率、寿命、成本以及研发经费等各种难题。到了 20 世纪90 年代，电动汽车技术有了显著的进步。如燃料电池的比功率从 1997 年的0． 16kW/kg，提高到 2000 年的 0． 47kw/kg，提高了近 3 倍。燃料电池，尤其是以氢为原料的质子交换膜燃科电池 (PEMFC)，成了电动汽车发展的希望 [2]。 燃料电池汽车 (Fuel Cell— Powered E1ectric Vehicles)实际上是一种使燃料中的化学能转变为电能从而驱动车辆的汽车，排放物只是没有污染并可再利用的水。燃料电池的发展还有些关键性技术难题，如催化剂、质子交换膜、极板等，这些问题都在研究攻关阶段，但不管如何， “ 氢能 ” 必将引起汽车工业的革命 。 1996 年，北京举办的国际电动汽车及代用燃料汽车展览会上 ，参展的电动汽车有福特的 Ranger 电动轻卡车，通用的 EV1 型车，丰田的 RAV4L 型车，PSA 集团的 SAXO 型车，菲亚特的 ZIC 等车型，充分展示了电动汽车的发展水2 平。此外，还有很多混合动力汽车展出。 1999 年，在日本东京国际车展上，展出的燃料电池汽车有丰田公司功率为 75kW 的燃料电池汽车；奔驰公司 A 级燃料电池汽车，车内空间与内燃机车型相同。功率为 50kW，最高速度为150km/h；三菱公司功率为 40kW 的燃料电池汽车；福特、本田等公司也都展示了自己公司燃料电池汽车的成果。 2000年 10月，通用公司在北京展 出了号称 “ 氢动一号 ” 的燃料电池汽车，应 用 液 态 氢 驱 动 燃 料 电 池 组 ， 总 体 积 与 一 台 普 通 汽 油 机 相 当 ， 功 率 为80— 120kW，整车质量为 1575kg， 0— 100km/h 加速时间仅为 12 秒，这些指标与相应的汽油机汽车基本相当。 丰田公司最新一轮燃料电池汽车 FCHV— 4，输出功率为 90kW，最高时速150km，续驶里程 250km。 现在开发出来的汽车代用燃料还有压缩天然气(CNG)、液化石油气 (LPG)、甲醇和乙醇等等，这些代用燃料汽车都已投入实际使用，尤其是压缩天然气和液化石油气汽车使用得更广泛一些。另外，还有正在研究阶 段的太阳能汽车，以及在设想中的核能汽车等新能源汽车。但是从资源的角度和现在发展状况看，电动汽车是最具生命力的。随着社会的发展，氢燃料电池的氢的提取、氢的储存、氢的社会供应等技术难题会逐渐解决。各大公司都已建立了电动汽车批量生产的总装配生产线。据说，戴姆勒 — 克莱斯勒、通用、福持、丰田、本田的电动车路试工作已结束， 2002 年将投入商业化生产。估计到 2010 年，世界燃料电池汽车的年产量可达 100 万辆，占世界汽车总产量的 1％左右。 图 1-1 氢燃料电池车基本工作原理 3 2） 混合动力汽车 混合动力汽车也称 为复合动力汽车 (Hybrid Vehicle)。混合动力汽车是兼顾降低燃油消耗和减少排放污染两种意义而研制的，也就是说，是向零排放过渡的一种形式。一般这种车的动力是由一台发动机和一台电动机两套系统组成的，任何一个系统都可以单独使用，也可以边走边充电。正常行驶时用电动机驱动，当需要充电或车辆需要瞬间大功率时，发动机即投入运转。也就是说，可将发动机限定在高效率及排放清洁的范围内运行。由于混合动力汽车是介于内燃机汽车和电动汽车之间的一种形式，成本比电动汽车要低得多 (见表 3)，虽然比发动机汽车还是高，但技术上比电动 汽车要容易实现得多。由于各国、各地区的排放法规日益严格，目前已有很多国家实际使用了混合动力汽车，各大汽车公司都生产和销售这种车型。 混合动力轿车中发动机与电动机的联接基本上有两种形式 —— 并联和混联 (串联与并联混合 )。在并联形式中，电动机与蓄电池都控制在最小范围内，有利于控制成本和质量；而混联的形式。比较接近电动车，所以燃油经济性较好。 日产公司的 Dino 混合动力车装备 1.8L 4 缸发动机，无级变速电动机和理离子蓄电池，采用并联方式联接。三菱公司的 SUW Advence 混合动力车装备1.5L 77kW 直喷汽油 机，与 12kW 电动机组合一起，并配以锂离子蓄电池。 图 1-2 混合动力汽车工作原理图 4 1． 3 常见电机简介 通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为旋转电动机；也有作直线运动的，称为直线电动机 [3]。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到万千瓦级。电动机的使用和控制非常方便，具有自起动、加速、制动、反转、掣住等能力，能满足各种运行要求；电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。 图 1-3 感应电动机磁感线分布示意图 图 1-4 感应电动机绕组模型 5 各种电动机中应用最广的是交流异步电动机（又称感应电动机）。它使用方便、运行可靠、价格低廉、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。大容量低转速的动力机常用同步电动机（见同步电机）。同步电动机不但功率因数高，而且其转速与负载大小无关，只决定于电网频率。工作较稳定。在要求宽范围调速的场合多用直流电动机 [4]。但它有换向器，结构复杂，价格昂贵，维护困难，不适于恶劣环境。 20 世纪 70 年代以后，随着电力电子技术的发展，交流电动机的调速技术渐 趋成熟，设备价格日益降低，已开始得到应用。 电动机在规定工作制式（连续式、短时运行制、断续周期运行制）下所能承担而不至引起电机过热的最大输出机械功率称为它的额定功率，使用时需注意铭牌上的规定。 电动机运行时需注意使其负载的特性与电机的特性相匹配，避免出现飞车或停转。电动机的调速方法很多，能适应不同生产机械速度变化的要求。一般电动机调速时其输出功率会随转速而变化。从能量消耗的角度看，调速大致可分两种：①保持输入功率不变。通过改变调速装置的能量消耗，调节输出功率以调节电动机的转速。②控制电动机输入功率以调节电动 机的转速。 图 1-5 电动机转速控制原理框图 6 图 1-5 燃料电池工作原理 示意图 电动车不在发动机内燃烧汽油。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用 12 或 24 块电池，有时则需要更多。正如远距离控制的模拟电动汽车一样，电动车配有用来旋转车轮的电发动机以及使发动机运转的电池。 电动汽车主电动机 的 特征是：机壳由机座内衬和机座外套组成 ， 新型体积小、重量轻，对电机的冷却及时可靠。 电动汽车主电动机，包括端盖、定子铁心、转子、定子绕组，其特征在于：机壳由机座内衬和机座外套组成，机座内 衬的内侧固定定子铁心。 铁心的冷却方式采用水冷或者风冷，本设计采用风冷方式，由固定在转子轴上的风扇实现，所实现的冷却较为可靠。 7 第 2 章 永磁同步电动机概述 永磁同步电机的运行原理与电励磁同步电机相同，但它以永磁体提供的磁通替代后者的励磁绕组励磁，使电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且无需励磁电流，省去了励磁损耗， 提高了电动机的效率和功率密度 。 因而它是近年来研究比较多并在各个领域中得到原来越广泛应用的一种电机。 2． 1 永磁同步电机 分类 永磁同步电机分类方法主要有： ? 按工作主磁场方向分为：径向磁 场式、轴向磁场式； ? 按电枢绕组位置可分为：内转子式（常规式）、外转子式； ? 按转子上有无启动绕组可分为： 无起动绕组电动机（用于变频器供电场合，利用频率的逐步升高启动，并随频率的改变而调节转速，常称为调速永磁同步电动机）、有起动绕组电动机（既可用于调速运行又可在某一频率和电压下利用起动绕组所产生的异步转矩起动，常称为异步起动永磁同步电动机）； ? 按供电电流可分为：矩形波永磁同步电动机、正弦波永磁同步电动机（简称永磁同步电动机）。 本课题所涉及电动机为径向磁场、内转子式的异步起动永磁同步电动机 ，采用正弦波供 电电流 。 2． 2 永磁同步电动机的总体结构 永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同，采用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。转子铁心可做成实心或叠片叠压而成。电枢绕组既有采用集中整距绕组的， 也有采用分布短距绕组和非常规绕组的。一般来说，矩形波永磁同步电动机通常采用整距绕组，正弦波永磁同步电动机通常采用分布短距绕组。 2． 3 永磁同步电动机的工作原理 永磁同步电动机属于异步启动永磁同步电动机，其磁场系统由一个或多个永磁体组成，通常是在用铸铝或铜条焊接而成的笼型转子的内部，按 所需的8 极数装镶有永磁体的磁极。定子结构与异步电动机类似。 当定子绕组接通电源后，电动机以异步电动机原理起动动转，加速运转至同步转速时，由转子永磁磁场和定子磁场产生的同步电磁转矩（由转子永磁磁场产生的电磁转矩与定子磁场产生的磁阻转矩合成）将转子牵入同步，电动机进入同步运行。 永磁同步电机的定子为三相对称绕组，与三相异步电动机结构相同。转子上粘有钕铁硼（ NdFeB）磁钢 [5]。驱动器为交 -直 -交电压型逆变器，通过正弦波脉宽调制（ SPWM）输出频率、电压可变的三相正弦波电压。 三相正弦波电压在定子三相绕组中产生对 称三相正弦波电流，并在气隙中产生旋转磁场。旋转磁场的角速度 1 2/fp??? ,其中 p 为电动机对数。这个旋转磁场与已充磁的磁极作用，带动转子与旋转磁场同步旋转并使定、转子磁场轴线对齐。当外加负载转矩以后，转子磁场轴线将落后定子磁场轴线一个 θ 功率角，负载愈大， θ 也愈大，直到一个极限角度 θ m，电动机失步为止。由此可见：同步电动机在运行中，要么转速与频率严格成比例旋转，否则就失步停转。所以，它的转速与旋转磁场同步。它的静态误差为 零；在负载扰动下，只是功率角 θ 变化，而不引起转速变化，它的响应时间是实时的。这是其它调速系统做不到的。但是，因为它存在失步问题，所以它不适合用于重载下运行。又由于它只能在频率渐升情况下才能启动，所以也不适于快速启动。 2． 4 永磁同步电动机的 特点 永磁同步电动机应用广泛，具有以下特点： (1) 更高的综合节能效果 永磁同步电动机由永磁体激磁，无需励磁电流，故可显著提高功率因数（可达 1 甚至容性）；定子电流小，定子铜耗显著减小；转子无铜耗（三相异步电动机转子绕组损耗约占总损耗的 20～ 30％），因而发热低，可 以取消风扇或减9 小风扇，从而无风摩耗或减少风摩耗，故永磁同步电动机一般比同规格异步电动机效率可提高 2～ 8％，并且在很宽的负载变动范围内始终保持高的效率和功率因数，尤其在轻载运行时节能效果更显著。 (2) 可满足某些工业应用需大的起动转矩和最大转矩倍数的动态需求 常规异步电动机起动转矩倍数和最大转矩倍数都有限，为达要求，需选择更大容量的异步电动机，而到了正常运行状态，异步电动机则又处于轻载运行状态，效率和功率因数均较低。例如为油田抽油机设计的具有异步起动能力的永磁同步电动机，起动转矩倍数可达 3.6 倍以上 ，效率可达 94％，功率因数可达 0.95，既满足了负载动态时大转矩的要求，还具有很高的节能效果 [6]。 (3) 能满足 低速直接驱动的需求 为了提高控制精度、减小振动噪声、杜绝油雾带来的不安全，也为了大转矩驱动的需求，近年来对低速电动机的需求也不断增长。如用于电梯拖动的永磁同步曳引机，转矩提高了十几倍，取消了庞大的齿轮箱，通过曳引轮直接拖动轿厢，明显减小了振动和噪声。又如船用吊舱式电力推进器，将低速大转矩的永磁同步电动机置于船舱外的吊舱，无需原来的传动系统，直接驱动螺旋桨，实现船舶的运行和控制。这是船舶 驱动技术的又一发展，国外自上世纪九十年代已成功用于豪华邮轮、专用油轮等 [7]。 (4) 能满足 多极高功率因数的需求 近年来，永磁同步电动机朝着多极化发展，多极电机可显著减小定、转子铁心轭部高度，从而减小电机体积、减少铁心用量。多极电机还显著减小了定子端部长度，减小定子铜耗、从而减少发热、提高了效率。如某安装于轿厢和井壁间隙的永磁同步电动机，转子采用 60 极结构，显著缩短了定子线圈端部长度，实现无机房电梯。若仍用异步电动机驱动，随着极数增加，其功率因数10 明显降低，在轻载和空载时，功率因数将更低，因此在 Y 型系列电机中， 10极电机已不多见。而该 60 极永磁同步电动机功率因数高达 0.98，空载、轻载时甚至可达 1，节能效果明显。 (5) 高功率密度的需求 舰船、车辆受体积所限，要求电动机要有高功率密度、高转矩密度。永磁同步电动机由于无需激磁绕组，空间结构小，高性能的钕铁硼永磁材料具有高剩余磁感应强度和高矫顽力，从而可提供很高的磁负荷，使电机尺寸缩小。有些并联供磁的电机，磁负荷甚至可高达 1 特斯拉以上。传统电机的齿槽结构，约束着磁负荷和电负荷的关系，过高的磁负荷将减小放置绕组的空间，成为实现高功率密度的瓶 颈。 1986 年德国 H.Weh 教授首先提出横向磁场永磁电机（ TransverseFluxPMMachine－ TFM）的设想，该设想一反传统结构，使电机的磁负荷和电负荷不再相互制约，特别适合高功率密度、大转矩、低速和直接驱动的场合。横向永磁电机我国目前还处于实验研究阶段。英国研制的用于舰艇的横向磁场电机，功率达 10MW，转速为 180r/min。此外横向磁场电机在风力发电和海洋潮汐发电中也有应用。 (6) 能够满足 运动控制系统的需求 目前电气传动技术已从简单的速度控制发展到运动轨迹控制。由于永磁同步电 动机比异步电动机更易于实现磁场定向矢量变换控制，因此近年来永磁同步伺服电动机系统成了高精度数控机床、机器人等高科技设备的主流。在某些场合，甚至实现了 100000∶ 1 的调速范围和小于 1～ 2％的低速转矩波动。外国产品几乎占据了国内所有市场，功率一般为 20W～ 15KW。我国交流伺服电动机和驱动器，尚处在发展初期。 此外机械加工设备的更新，需要各种永磁同步电动机 。 11 第 3 章 车用永磁同步电机设计过程 3． 1 电机基本设计参数 本电动机是为满足一般小型乘用车的使用而设计的，完成一般客运的功率提供功能，其 基本设计参数如下： 额定功率 ： 45NP kW? ； 额定转速 ： 4500 / minNnr? ； 额定线电压 ： 380V； 额定效率 ： 0.85?? ； 绝缘等级 ： F； 起 动转矩倍数 ： ? 2.6； 定子外径 ： 0.26m； 定子内径 ： 0.17m； 气隙长度 ： 0.065m； 转子内径 ： 0.06m； 铁心长度 ： 0.19m； 定转子槽数 ： 36/32； 铁心材料 ： DW315-50； 转子结构型式内置径向Ｗ型。 3． 2 电机 结构 本电机适用于 1.5 吨以下车辆，采用径向磁场 、 绕组内置 、 W 型转子导条结构，其 大致 尺寸如下图： 12 图 3-1 本电机设计尺寸 3． 3 永磁同步电动机的稳态性能 分析 3． 3． 1 稳态运行和相量图 正弦波永磁同步电动机（以下简称永磁同步电动机）与电励磁凸极同步电动机有着相似的内部电磁关系，故可采用双反应理论来研究。需要指出的是，由于永磁同步电动机转子直轴磁 路中永磁体的磁导率很小，使得电动机直轴电枢反应电感一般小于交轴电枢反应电感，这一点异于电励磁凸极同步电动机。 电动机稳定运行于同步转速时，根据双反应理论可写出永磁同步电动机的电压方程 [8]： 0 1 1 1 10 1 1d a d q a qd d q qU E I R j I X j I X j I XE I R j I X j I X? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?（ 3-1） 式中 0E?— 永磁气隙基波磁场所产生的每相空载反电动势有效值（ V）； U? — 外施 相电压有效值（ V）； 1I?— 定子相电流有效值（ A）； 13 1R — 定子绕组相电阻（ ? ）； adX 、 aqX — 直、交轴电枢反应电抗（ ? ）； 1X — 定子漏抗（ ? ）； dX — 直轴同步电抗， 1d adX X X?? （ 3-2） qX — 交轴同步电抗， 1q aqX X X?? （ 3-3） dI? 、 qI? — 直、交轴电枢电流（ A） 11sincosdqIIII???? （ 3-4） ? —1I?与0E?的夹角（ ? ），称为内功率因数角 ，1I?超前0E?时为正。 由电压方程可以画出永磁同步电动机不同情况下稳定运行时的典型相量图， 如下图所示。 图 3-2 永磁电机的几种典型向量图 14 其中 E? 为气隙和成基波磁场所产生的电动势； dE 为气隙和成基波磁场直轴分量所产生的电动势 ，称为直轴内电动势； ? 为 U? 超前0E?的角度，即功率角，也成为转矩角，这一角度与 输入功率、输出功率密切相关； ? 为电压 U? 超前定子相电流1I?的角度，即功率因数角 [9]。 图 d 中所示是直轴增，去磁临界状态（即1I?与0'E?相同）下的相量图，由此可列出如下电压方程： 0 1 1cos 'U E I R? ???1sin qU I X?? （ 3-5） 从而可以求得直轴增、去磁临界状态时的空载反电动势 ? ?220 1 1 1' qE U I X I R? ? ??（ 3-6） 上式通常用来判断所设计的电动机是运行于增磁状态还是运行于去磁状态。实际 0E 值由永磁体所产生的空载气隙磁通算出比较 0E 与 0'E ，若前者大于后者，则电动机运行于去磁工作状态，反之将运行于增磁工作状态。且由上图可知，要使电动机运行于单位功率因数（图 3-2b）或容性功率因数状态 (图3-2a)，只有设计在去磁状态时才能达 到 [10]。 3． 3． 2 稳态运行性能分析计算 永磁同步电动机的稳态运行性能包括：效率、功率因数、输入功率、电枢电流与输出功率之间的关系以及失步转矩倍数等。 3． 3． 2． 1 电磁转矩和矩角特性 从图 3-2 中可得到以下关系： arctan dqII? ? （ 3-7） ? ? ??? （ 3-8） 1sin q q dU I X I R? ?? （ 3-9） 15 01c o s d d qU E I X I R? ? ? ? （ 3-10） 从式（ 3-9）（ 3-10）中整理得定子电流的直、交轴分量： ? ?1021s in c o sN q Nd dqR U X E UI X X R????? ? （ 3-11） ? ?10 21s in c o sd N NqdqX U R E UI X X R????? ? （ 3-12） 定子相电流 221 dqI I I?? （ 3-13） 而电动机的输入功率（ W）可表示为 ? ?? ?? ? ? ? 121c o sc o ssin c o ssin c o s 0 .5 sin 2dqN q N N d qdqP m U ImUIU I ImE U X R R U U X XX X R?????? ? ????????? ? ? ? ? ????（ 3-14） 忽略定子电阻，由式（ 3-14）可得电动 机的电磁功率（ W） 201 11s in s in 22em d d qm E U mUPP X X X????? ? ? ?????(3-15) 除以电动机的机械角速度 ? ，即可得电动机的电磁转矩（ N· m） 20 11s i n s i n 22emem d d qP m p E U m p UT X X X???? ??? ? ? ???? ??（ 3-16） 式中 ? — 电动机的电角速度； p — 电动机的 极对数。 16 （ a） （ b） 图 3-3 是 永磁同步电动机的矩角特性曲线。 图 3-3（ a）为计算所得的“（电磁转矩 /额定转矩） — 转矩角”曲线 ，图中曲线 1 为式（ 16）第一项，即永磁气隙磁场与定子电枢反应磁场相互作用产生的基本电磁转矩，又称永磁转矩；曲线 2 为 式（ 16）中第二项，既由于电动机d、 q 轴磁路不对称而产生的磁阻转矩；曲线 3 为曲线 1 与曲线 2 的合成。 由于永磁同步电动机直轴同步电抗 dX 一般小于交轴同步电抗 qX ，磁阻转矩为一负正弦函数，因而矩角 特性曲线上最大之所对应的转矩角大于 090 ，这是永磁同步电动机一个值得注意的特点。 图（ b）为本同步电动机的“（输出转矩 /额定转矩） -转矩角曲线” [11]。 矩角特性上的转矩最大值 maxT 被称为永磁同步电动机的失步转矩，如果负载转矩超过此值则电动机将不再能保持同步转速。最大转矩与电动机额定转矩NT 的比值 0 max/pNT T T? 称为永磁同步电动机的失步转矩倍数 [12]。 3． 3． 2． 2 工作特性曲线 计算出电动机的 0E 、 dX 、 qX 和 1R 等参数后，给定一 系 列不同的转矩角 ? ，便可求出相应的输入功率、定子相电流和功率因数等，然后求出电动机此时的17 损耗，便可得到电动机的输出功率 2P 和效率 ?，从而得到电动机稳态运行性能与输出功率 2P 之间的关系曲线。 图 3-4 本设计中平底槽电机的工作特性曲线 （ 每槽导体数 sN =5） 由图 3-4 可见，输出功率的不断增大，要求有更大的 输入功率，即要求有更高的定子相电流提供更强的磁场。同时也可看到， 在低功率运行时电动机的效率和功率因数是很低的。电动机的工作曲线图是电动机的工作性能重要体现。 3． 3． 3 损耗分析计算 永磁同步电动机稳态运行时的损耗包括下列四项 3． 3． 3． 1 定子绕组电阻损耗 常规计算公式： 211Cup mI R? （ 3-17） 3． 3． 3． 2 铁心损耗 18 永磁同步电动机的铁耗 Fep 不仅与电动机所采用的硅钢片材料有关，而且随电动机的工作温度、负载大小的改变而变化。这是因为电动机温度和负载的变化导致电动机中永磁体体工作点改变，定子齿、轭部磁密也随之变化，从而影响到电动机的铁耗。工作温度越高，负载越大，定子齿、轭部的磁密越小，电动机的铁耗就越小 [14]。 永磁同步电动机铁耗的准确计算非常困难。这是因为永磁同步电动机定子齿、轭磁密饱和严重，且磁通谐波含量非常丰富的缘故。 工程上常采用与感应电动机铁耗计算类似的公式，然后根据试验值进行修正。 永磁同步电动机 在某负载下运行时，从相量图中可求出其气隙基波合成电动势（ V） ? ? ? ? 220 d a d q a qE E I X I X? ? ? ? （ 3-18） 气隙合成磁通（ Wb） 4 .4 4 dpEfK NK?? ??? （ 3-19） 其中 f — 电源频率（ Hz）； dpK — 绕组因数； N— 定子绕组每相串联匝数； K? — 气隙磁场的波形系数。 由 ?? 不难求出定子齿、轭部磁密 ，进而求出电动机的铁耗。 3． 3． 3． 3 机械损耗 永磁体同步电动机的机械损耗 fwp 与其它电机一样，可根据实测值或参考其它电机机械损耗的计算方法。 3． 3． 3． 4 杂散损耗 永磁同步电动机杂散损耗 sp 目前没有还没有一个准确实用的计算公式，一般取根据具体情况和经验取定。 随着负载的增加，电动机电流随之增大，杂散损耗近似随电流的平方关19 系增大。当定子相电流为 1I 时电动机的杂散损耗（ W）可用下式近似计算： 2 *31 10s sN NNIp p PI????????其中 NI — 电动机额定相电流（ A）； sNp — 电动机输出额定功率 时的杂散损耗（ W）。 3． 4 磁路分析与计算 3． 4． 1 磁路计算特点 进行永磁同步电动机磁路计算时，一般采用通常的电机磁路的磁位差计算方法。永磁同步电动机的空载气隙磁密波形如图 3-4 所示。 图 3-5 永磁同步电动机空载气隙磁密波形 1-气隙磁密 2-基波 3-三次谐波 4-五次谐波 图 3-4 为永磁同步电动机实测气隙磁密波形（ 不涉及定子槽开口时 ） 。图中永磁同步电动机的空载气隙磁密波形基本上为一平顶波，与感应电动机的气隙磁密波形相差较大，而与直流电机的空载气隙磁密波形相似。磁路计算时，永磁同步电动机的空 载气隙磁密波形可近似简化为图 3-5 所示的矩形波 [15]。 20 图 3-6 永磁同步电动机空载气隙磁密近似波形 图 3-7 内置混合式 转子磁路结构 3． 4． 1． 1 计算极弧系数 永磁同步电动机转子磁路结构形式不同，其极弧系数p?和计算极弧系数i?的计算公式也不同。对采用图 3-6 转子磁路结构的永磁同步电动机，经电磁场计算个气隙磁密波形分析，存在如下关系： 21 22122pQpQp??? （ 3-20） 14 61ipp?? ????? ??（ 3-21） 式中 2Q — 永磁同步电动机的转子槽数； 1? — 电 动机定子极距（ cm）； ? — 气隙长度（ cm）。 3． 4． 1． 2 气隙磁场波形系数 如图 3-5 所示，经傅立叶级数分解后，可得到永磁同步电动机空载气隙磁密基波幅值（ T） 1 4 sin 2iBB??????（ 3-22） 因此，永磁同步电动机的空载气隙磁密波形系数 1 4 s in2if BK B?? ?????（ 3-23） 永磁同步电动机空载时永磁体提供的气隙磁通（ Wb） 400 0 10m r mb B A? ????? （ 3-24） 式中 mA — 永磁体提供每级磁通的面积（ 2cm ）； 空载时永磁体提供的气隙基波磁通（ Wb） 41 0 1 12 10efBL? ?? ?? ? ?（ 3-25） 式中 efL — 电枢计算长度（ cm）。 因此，电机基波磁通 10? 与气隙总磁通 0?? 之比，即永磁同步电动机气隙磁通的波形系数 1020 8 s in 2iiK ? ????? ????（ 3-26） 22 由式（ 3-26）可知， i? 的大小影响气隙基波磁通与气隙总磁通的比值，即影响永磁材料的利用率。 3． 4． 2 永磁体工作点的计算 3． 4． 2． 1 空载和负载工作点的计算特点 永磁同步电动机的转子磁路结构包括：径向式、切向式和混合式。本设计采取径向式结构。 永磁体磁动势源的计算磁动势 22 10c c MF H h ???（ 3-27） 永磁体虚拟内禀磁通 410r r mBA ?? ? ?（ 3-28） 式中 rB ， cH — 在工作温度下永磁材料的计算剩磁密度和计算矫顽力。 F? 为经磁路计算所得的电动机每对极主磁路的总磁位差（ A），其值为 1 1 2 2t j t jF F F F F F?? ? ? ? ? ? （ 3-29） 式中 F? 、 1tF 、 1jF 、 2tF 、 2jF — 分别为电动机每对极的气隙、定子齿 、定子轭、转子齿、转子轭等部位的磁位差（ A）。 永磁同步电动机直轴电枢磁动势 adF （ A/极） 1 .3 5 dp adad dK N KFIp?（ 3-30） 则其作用于永磁体的去磁磁动势 标么值 '002 .72 d p a d dadaccK N K IFf F p F???? （ 3-31） 式中 adK — 电机直 轴电枢磁动势折算系数。 将 上述式（ 3-27）至式（ 3-31）进行迭代计算（在迭代计算中具 体论述）即得到永磁体工作点。 23 3． 5 永磁同步电动机参数计算和分析 3． 5． 1 空载反电动势 空载反电动势 0E 时永磁同步电动机一个非常重要的参数。 0E （ V）由电动机中永磁体产生的空载气隙基波磁通在电枢绕组中感应产生，其值为
44 .4 4 1 0dpm r mdpE fK N Kb B AfK K?????????（ 3-32） 0E 的大小不仅决定了电动机是运行于去磁状态还是增磁状态，而且对电动机的动、稳态性能有很大的影响。 合理设计 0E 可降低定子电流，提高电动机效率，降低电动机的温升。 3． 5． 2 交、直轴电枢反应电抗 对于一台内置式永磁同步电动机的电磁场进行数值计算不难发现：当电动机直轴电流 dI 从 0.005 NI 增大到 NI 时，其直轴电枢反 应电抗 adX 从 33.0? 增至 35.0? ；而交轴电流从 0.008 NI 增大到 NI 时，交轴电枢反应电抗 aqX 从124.4? 降至 89.7? 。可见，在计算永磁同步电动机的交、直轴电抗时，可不考虑 adX 的非线性，但必须考虑交轴磁路的饱和对 aqX 的影响。 考虑交轴磁路饱和时 aqX 需迭代求解，其步骤在迭代计算部分中具体阐述。 3． 5． 3 交、直轴电枢 磁动势折算系数 交、直轴电枢磁动势折算系数 aqK 和 adK 反映了电动机磁路结构对电动机电枢反应电抗 aqX 和 adX 的影响。转子磁路结构不同，电动机的交、直轴电枢磁动势折算系数也各有差别。由定义有： ad d fK K K? ， aq q fK K K? 。 fK 可由 式（ 3-23）得到， dK 、 qK 为电动机交、直轴电枢反应磁密的波形系数。 24 对本设计，可取 dK = qK =1，因而其直、交轴电枢磁动势折算系数为 14 s in 2a q a d ifKK K???? ? ? （ 3-33） 或者由经验给出。本设计中取 dK =1， qK =0.36。 3.6 异步起动永磁同步电动机的设计特点 异步起动永磁同步电动机一般应用于要求高效的场合，因而对电动机的要求主要是效率高、功率因数高、起动品质因数（ st stTI）高和单位功率的永磁体用量省等。 3． 6． 1 主要尺寸和气隙长度的选择 异步起动永磁同步电动机的主要尺寸与普通电动机的主要尺寸一样，包括定子冲片内径 1iD 和电枢计算长度 efL 。一般来说，异 步起动永磁同步电动机的设计可能有以下三种情况： 1） 替代原来的感应电动机或原有性能较差的永磁同步电动机。在这种情况下，待设计的永磁同步电动机一般要求与原来电动机同中心高，顾客在原来电动机主要尺寸的基础上进行初步的估算，然后再调整设计，直至电动机设计成功。 2）要求待设计的永磁同步电动机直接利用某特定的定子冲片， 以提高电动机定子冲片的通用性和缩短电动机的研制周期。在这种情况下，由给定的定子冲片既可知道定子冲片内径，再由电动机的功率和电机常数选择电枢计算长度 efL 。 3）仅给定电动机的性能指标，而无其它限制。此时选择电动机主要尺寸的自由度要比前两种情况大得多。根据预估的电磁负荷，由电动机的功率和转速可选定电动机的 21i efDL ，然后凭经验选取一定的主要尺寸比 1efL ? ，得出电动机的主要尺寸。一般来说，如无其它限制，电动机的主要尺寸比应选小一点，25 以便于在转子内部放置更多的永磁材料。 永磁同步电动机为减小过大的杂散损耗，降低电动机的震动与噪声和便于电动机的装配，其气隙长度 ? 一般要比同规格感应电动机的气隙大。且电动机中心高度越大，永磁同步电动机的气隙长度比感应电动机的气隙大得也越多。 3． 6． 2 永磁体设计 永磁体的尺寸主要包括永磁体的轴向长度 ML 、磁化方向长度 Mh 和宽度Mb 。永磁体的 轴向长度一般取得与电动机铁心轴向长度相等或稍小于铁心轴向长度，因此实际上只有两个永磁体尺寸（即 Mh 和 Mb ）需设计。设计时，应考虑下列因素： 1） Mh 的确定应是电动机的直轴电抗 adX 。因为 Mh 是决定 adX 的一个重要因素，而 adX 又影响电动机的许多性能。 2） Mh 不能过薄。这主要是从两方面考虑：一是 Mh 将导致永磁体生产的废品率上升，永磁体成本提高，且使用磁体不易运输和装配；二是永磁体太薄将使其易于退磁。 3）设计 Mh 应使永磁体工作与最佳工作点。因为电动机中永磁体的工作点更大程度上取决于永磁体的磁化方向长度 Mh 。 4）为调整电动机的性能，常常要调整 Mb ，因为 Mb 直接决定了永磁体能够提供磁通的面积。当要求电动机磁负荷较高时，应选择能安装更多永磁体，也就是能安装 Mb 更大的转子磁路结构。 永磁体尺寸除影响电动机的运行性能外，还影响着电动机中永磁体的空载漏磁系数 0? ，从而也决定了永磁体的利用率。计算结果表明，永磁体尺寸越大， 0? 越
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