稀土永磁同步電機之永磁體最佳工作點的應用

    從永磁體最佳工作點出發(fā)，可以大致估算電機中永磁體最佳利用時外滋路尺寸和水磁體之間的關(guān)系．由式（3-37）和（3-29 )得。由上兩式可以看出，為了求得永磁體的最佳利用，必須正確選擇永磁體尺寸、外磁路的結(jié)構(gòu)和尺寸以及兩者之間的配合關(guān)系。以上分析的是理想情況，在實際應用時要受到其他因素的制約，有時就不得不偏離最佳工作點，例如：

1）當退磁曲線具有拐點時，首先要進行最大去磁工作點（b . ,低、）的校核，使其高于退磁曲線（或回復線）的拐點（b二h . )，即。編＞b．或坑。＜h 。，并留有充分余地，以防止水磁體產(chǎn)生不可逆退磁．在保證不失磁的前提下迫求盡可能大（通常不是最大）的有效磁能。

2）水磁體的最佳利用不一定導致電機的最佳設(shè)計，因為影響電機設(shè)計的因素除永磁體尺寸外，還要考慮結(jié)構(gòu)、工藝和某些性能的特殊要求。因此在設(shè)計電機時首先著眼于最佳電機設(shè)計，有時只好放棄水磁體的最佳利用。一般取，這需要根據(jù)對電機的具體要求，經(jīng)過方案比較后確定。

2.永磁體體積的估算

設(shè)計普通電勵磁電機時，通常先根據(jù)待設(shè)計電機的技術(shù)經(jīng)濟性能要求和設(shè)計經(jīng)驗選擇合適的電滋負荷A 、 BJ值，而后計算確定電機的主要尺寸。但是，水磁電機的氣隙磁通密度B，是由永磁材料性能、磁路結(jié)構(gòu)形式、永磁體體積和尺寸以及外磁路的材質(zhì)和尺寸決定的．難以象電勵磁電機那樣進行選擇。因此．設(shè)計永磁電機時，在選擇永磁材料牌號和磁路結(jié)構(gòu)形式后要先確定永磁體的體積和尺寸。而且稀土水磁的價格很貴，單位輸出功率所需水磁體體積通常是衡量電機設(shè)計優(yōu)劣的重要指標之一。因此，需要分析永磁體體積的確定與哪些因素有關(guān)。

下面以隱極永磁同步電機為例，運用前面介紹的磁路計算方法和概念，具體推導計算永磁體體積的公式。

從式（361）可以看出：

l）水磁體體積與水磁材料的最大磁能積和磁能利用系數(shù)有關(guān)，最大磁能積越大，體積越?。淮拍芾孟禂?shù)越大，體積越小利用情況最好。必須指出的是，磁能利用系數(shù)C是電機空載時磁感應強度標么值縱。與電機短路時退磁磁場強度標么值概，的乘積，并不是同一工作點的二者乘積。設(shè)計時需要根據(jù)電機性能的要求，從電機最佳設(shè)計出發(fā)選擇合適的c值。一般。

2）永磁體體積與電壓系數(shù)K 。成反比，即永磁發(fā)電機的外特性越硬，所需的永磁體體積越大。因此對永磁同步發(fā)電機外特性的要求應該適當，要求過嚴將大大增加水磁體用量。

3）永磁體體積與漏磁系數(shù)成正比，為了減少水磁體用量，應盡可能減少漏磁系數(shù)。 0 、 K曰、 K；、 K．和K 。均在一定范圍內(nèi)，變化不大設(shè)計時可根據(jù)給定的額定容量尸，和頻率f，根據(jù)選用永磁材料的最大磁能積（Bll ) m 。和預計磁能利用系數(shù)C，就可以估算出所需永磁體的體積．在實際選用時，尚需留出適當?shù)挠嗔?，一般可加? 。％左右水磁體的長細比h協(xié)／A，選擇也非常重要，從式（3 50）可以看出，它的選擇及外磁路尺寸的配合關(guān)系將影響合成磁導標么值幾，影響永磁體工作點的位置．即決定水磁體磁能的利用程度。同時，水磁體的尺寸受轉(zhuǎn)子等其他結(jié)構(gòu)尺寸的制約，臼影響極弧系數(shù)的大小，也就影響轉(zhuǎn)子漏磁倩況。設(shè)計時要綜合考慮多方面的因素，進行分析比較后確定。