稀土永磁同步电机之异步起动永磁同步电动机的基本电磁关系

    一、转速

稳态运行时，异步起动永磁同步电动机的转速n与定子旋转磁场的转速相同，取决于电源的频率f和电机的极对数p，即。

二、气隙磁场的有关系数

1．计算极弧系数

基波磁场是实现机电能量转换的基础。在永磁同步电动机中，可以认为空载气隙磁场是带有谐波的平顶波，计算极弧系数ai直接影响到基波幅值的大小。对于图8一7 ( b）、（e）、（d）、（e）所示的磁极结构，极弧系数可以通过每极永磁体所跨的转子槽数qm调整，极弧系数为。

2．空载气隙磁密波形系数

在永磁同步电动机中，忽略齿槽影响，空载气隙磁密波形可以近似为矩形波，如图8一10所示，对其进行傅里叶分解，得到图8一10中虚线所示的基波磁密，其幅值为。

3．电枢反应磁密波形系数

在直轴上施加直轴电枢反应基波磁动势Fad，所产生的气隙磁密最大值和磁密基波幅值分别为Bad和Badl，直轴电枢反应磁密波形系数Kd定义为。

4．电枢反应系数

电枢反应磁动势为正弦波，励磁磁动势为方波，两者的波形不同，求合成磁场时，通常将电枢反应磁动势折算到相应的励磁磁动势。折算的原则是：折算前后产生的基波磁密相同。直轴电枢反应磁动势凡d折算到励磁磁动势时应乘以直轴电枢反应系数Kad，交轴电枢反应磁动势折算到励磁磁动势时应乘以交轴电枢反应系数Kaq 。直轴电枢反应系数Kad和交轴电枢反应系数Kaq分别定义为。

5．空载漏磁系数的计算

异步起动永磁同步电动机的空载漏磁系数a0定义为。

( 1）转子内部漏磁系数

( 2）转子端部漏磁系数

转子端部漏磁是指永磁体产生的磁通在转子端部闭合、没有进入定子的那部分磁通。在电机气隙不大的情况下，这部分磁通受电机铁心的轴向长度影响很小，可以忽略不计。但端部漏磁系数内随铁心的轴向长度改变而变化。为得到通用的确定方法，引进了转子单位端部漏磁系数姚的概念，定义为端部漏磁通与转子单位计长度内主磁通中1 / L：之比，则的与端部漏磁系数a2的关系为。

三、感应电动势

定子绕组每相空载感应电动势的有效值为。

四、永磁同步电动机的相量图

在永磁同步电动机中，定子绕组满足的电压平衡方程式为。

五、交直轴电枢反应电抗

由于永磁体的存在，异步起动永磁同步电动机的直轴磁导小，交轴磁导大，分别引进了直轴电枢反应电抗Xad和交轴电枢反应电抗弋q 。在进行计算时，可以认为Xad不随铁心饱和程度变化，而Xaq则受磁路饱和程度影响较大，应考虑饱和的影响。

六、永磁同步电动机的电磁转矩

七、永磁同步电动机的V形曲线

永磁同步电动机在制成之后，励磁无法调节。但在设计阶段，我们可以通过调整E0来调整功率因数。在电机制成之后，也可以通过调节供电电压来调节无功功率和功率因数。为便于分析，我们假定永磁同步电动机交直轴磁阻相等，忽略定子电阻，用隐极同步电动机的相量图进行分析。当电动机负载转矩不变即输出功率不变时，不计U和E 。的变化引起的定子铁耗和附加损耗的变化，则电磁功率也不变，有。