同步電機(jī)之關(guān)于永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)本體主要尺寸確定

    永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的主要尺寸可以由所需最大轉(zhuǎn)矩和動(dòng)態(tài)相應(yīng)性能指標(biāo)確定。下面分析正弦波電動(dòng)機(jī)的主要尺寸確定過(guò)程。當(dāng)永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩為爪，. a 、時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩與電磁負(fù)荷和電動(dòng)機(jī)主要尺寸有如下關(guān)系：。

    對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)相應(yīng)性能指標(biāo)的要求體現(xiàn)為最大電磁轉(zhuǎn)矩作用下，電動(dòng)機(jī)在時(shí)間tb內(nèi)，可線性地由靜止加速到基本角速度。即。

    此值在保證動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能指標(biāo)前提下，選擇的電樞直徑最大值，進(jìn)一步即可求得電動(dòng)機(jī)有效長(zhǎng)度。上述關(guān)系是由凸出式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)關(guān)系得出，對(duì)于永磁體內(nèi)置式電動(dòng)機(jī)可以按上述方法推導(dǎo)得出。永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的氣隙長(zhǎng)度一般要大于同規(guī)格的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的氣隙長(zhǎng)度，根據(jù)用途不同，其氣隙長(zhǎng)度占取值也不相同。對(duì)于采用表面式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)，由于轉(zhuǎn)子上瓦片需要固定，其氣隙長(zhǎng)度不得不做得較大；對(duì)于內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，求其具有一定恒功率運(yùn)行速度范圍的電動(dòng)機(jī)，則氣隙不宜太大，否則將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)直軸電感過(guò)小，弱磁能力不足，電動(dòng)機(jī)無(wú)法達(dá)到最高轉(zhuǎn)速。

8 . 7 . 3永磁體設(shè)計(jì)

永磁體直接關(guān)系到永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的性能和電動(dòng)機(jī)的磁負(fù)荷。對(duì)于表面式轉(zhuǎn)子磁路的永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)永磁體尺寸可有下式近似確定。

    對(duì)于內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)永磁體的尺寸確定是比較復(fù)雜的，因?yàn)榕c許多因素有關(guān)，如確定永磁體磁化方向長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)考慮它對(duì)永磁體工作點(diǎn)影響和電動(dòng)機(jī)抗不可逆退磁能力的影響等。應(yīng)該說(shuō)明永磁體磁化方向長(zhǎng)度與電動(dòng)機(jī)氣隙長(zhǎng)度有很大關(guān)系，氣隙越長(zhǎng)，永磁體磁化方向長(zhǎng)度應(yīng)越大。

8 . 7 . 4電動(dòng)機(jī)本體改進(jìn)定位力矩和低速平穩(wěn)性的措施

所謂定位力矩，即是電動(dòng)機(jī)不通電時(shí)所呈現(xiàn)的磁阻力矩，該磁阻力矩力圖使轉(zhuǎn)子定位于定子某一位置。分析表明，當(dāng)永磁體磁極寬度為定子齒寬整數(shù)倍時(shí)，可有效地抑制定位力矩，減少定子槽開(kāi)口寬度或采用磁性槽楔，均可有效地減少定位力矩。低速平穩(wěn)性是該種電動(dòng)機(jī)用于調(diào)速場(chǎng)合的重要技術(shù)指標(biāo)，影響電動(dòng)機(jī)低速平穩(wěn)性的原因是脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，減小低速脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可以采用定子斜槽，減少定子槽口寬度或采用磁性槽楔，當(dāng)然最好辦法是用無(wú)槽定子。

8 . 7 . 5電磁設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例

本永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，采用圓柱形永磁體內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，磁極對(duì)數(shù)p = 1 、電樞槽數(shù)Z二12 、電樞繞組為整數(shù)槽，連接方式為“星形三相三狀態(tài)”和非橋式換相電路，重復(fù)短時(shí)運(yùn)行。

1. 主要技術(shù)指標(biāo)

2．主要尺寸

無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)與一般電磁式直流電動(dòng)機(jī)一樣，也必須滿(mǎn)足主要尺寸關(guān)系式：

6．電路計(jì)算

電動(dòng)機(jī)采用三相星形繞組和非橋式電子換相電路，組成一相導(dǎo)通星形三相三狀態(tài)。按照要求的技術(shù)條件，額定轉(zhuǎn)速為1600r / min，負(fù)載額定力矩為0 . ZIN · m 。若選起動(dòng)力矩為額定力矩的三倍左右，則起動(dòng)力矩約為0 . 625N · m 。根據(jù)預(yù)設(shè)的額定點(diǎn)和起動(dòng)點(diǎn)做出預(yù)設(shè)的機(jī)械特性，如圖8一17中直線1所示。在此機(jī)械特性

上，可以求得理想空載轉(zhuǎn)速為。

7．電樞反應(yīng)的去磁作用及磁鋼工作圖

l）電樞反應(yīng)直軸去磁分量（一個(gè)磁極）的最大值。

    根據(jù)一對(duì)磁極的電樞反應(yīng)直軸去磁分量的平均值在圖8一16中作額定負(fù)載曲線4 。額定負(fù)載曲線與回復(fù)直線交點(diǎn)N是永磁體的額定工作點(diǎn)。這里，對(duì)于鋁鎳鉆一8結(jié)晶定向永磁材料而言，在該區(qū)段內(nèi)可以近似用去磁曲線。作用在轉(zhuǎn)子永磁體上的一個(gè)磁極的最大去磁磁動(dòng)勢(shì)。