同步电机之转子设计

    异步起动永磁同步电动机可采用多种转子磁路结构．设计时应根据待设计电动机的具体性能指标按照本章第2节介绍的不同转子磁路结构的特点选用，或者研究、开发新的转子磁路结构。异步起动永磁同步电动机可采用与普通感应电动机相似的转子槽形。图6一33中列出了异步起动永磁同步电动机的定子槽形和5种常用的转子槽形（在本书后面所附程序中，依次用代号1一5表示）。由于永磁同步电动机的转子槽主要用于起动，因此，为了节约铝材料和给转子中的永磁体槽留出足够的空间，在电动机对牵入同步能力要求不是很高时，转子槽可开得浅一点，窄一点。但当设计高牵入同步能力的电动机时．确定转子槽形时就应注意不能使电动机接近同步转速时的Tn特性曲线陡度过小，否则电动机牵入同步能力指标很难达到。因此，此时电动机转子槽也不能开得过浅和过窄。

理论上异步起动永磁同步电动机可采用任一种感应电动机的转子槽形，但当选用内置径向式转子磁路结构且转子槽形尺寸较小时，通常采用平底槽，以保证合适的隔磁磁桥，避免过大的漏磁系数。当转子槽形尺寸足够大时，也可采用圆底槽．转子端环的设计与转子槽的设计原则类似，在保证电动机有足够牵入同步能力的前提下，应尽量使端环的厚度小一点，以节约铝材料和提高电动机的起动品质因数。

    永磁同步电动机的转轴可由电动机的转矩确定或参考同规格的感应电动机的转轴尺寸来确定。由于工艺上的原因，异步起动水磁同步电动机转子上水磁体槽与永磁体之间（磁化长度方向）留有一定的间隙，此间隙被称为第二气隙占．大小与电动机生产厂家的工艺水平有关，一般在0 . 01～。．oZcm进行直轴磁路计算时，第二气隙必须被考虑进去，即气隙磁位差（A／每对极）而计算交轴磁路时则不必考虑第二气隙。

7.4永磁体设计

永磁体的尺寸主要包括永磁体的轴向长度L加、磁化方向长度如和宽度b灿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h 。和b 。）需设计。设计时，应考虑下列因素：1 ) h 、的确定应使电动机的直轴电抗弋以合理。因为标是决定X侧的一个重要因素，而X “又影响电动机的许多性能．2 ) h，不能过薄。这主要是从两方面考虑：一是如太薄将导致水磁体生产的废品率上升，永磁体成本提高，且使永磁体不易运输和装配；二是永磁体太薄将使其易于退磁3）设计标应使永磁体工作于最佳工作点。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标。4）为调整电动机的性能，常常要调整如，因为如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，也即能安装如更大的转子磁路结构。永磁体尺寸除影响电动机的运行比能外，还影响着电动机中永磁体的空载漏磁系数口。，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，空载漏磁系数越小。经过一系列推导，可得内置径向式转子磁路结构永磁体尺寸的预估公式为。

对内置切向式转子磁路结构水磁体尺寸的预估公式为。

除要求永磁体具有合适的尺寸公差外，还要求永磁体在使用前必须先进行老化处理和表面涂层处理，计算时所用的B和H应为材料老化处理后工作温度下的数值。