稀土永磁同步電機(jī)之永磁體最佳工作點的應(yīng)用

    從永磁體最佳工作點出發(fā)，可以大致估算電機(jī)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(yīng)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(dāng)退磁曲線具有拐點時，首先要進(jìn)行最大去磁工作點（b . ,低、）的校核，使其高于退磁曲線（或回復(fù)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(dǎo)致電機(jī)的最佳設(shè)計，因為影響電機(jī)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(jī)時首先著眼于最佳電機(jī)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(jī)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(jī)時，通常先根據(jù)待設(shè)計電機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能要求和設(shè)計經(jīng)驗選擇合適的電滋負(fù)荷A 、 BJ值，而后計算確定電機(jī)的主要尺寸。但是，水磁電機(jī)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(jī)那樣進(jìn)行選擇。因此．設(shè)計永磁電機(jī)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(jī)設(shè)計優(yōu)劣的重要指標(biāo)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(jī)為例，運(yùn)用前面介紹的磁路計算方法和概念，具體推導(dǎo)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??；磁能利用系數(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(jī)空載時磁感應(yīng)強(qiáng)度標(biāo)么值縱。與電機(jī)短路時退磁磁場強(qiáng)度標(biāo)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(jī)性能的要求，從電機(jī)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(jī)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(jī)外特性的要求應(yīng)該適當(dāng)，要求過嚴(yán)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(yīng)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(yù)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(dāng)?shù)挠嗔?，一般可加? 。％左右水磁體的長細(xì)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(dǎo)標(biāo)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(jìn)行分析比較后確定。