同步电机之径向式转子磁路结构

    径向式转子磁路（见图8-3～图8-6）体的磁化方向与气线一致且离气隙较近系数较切向式结构小。在对极磁路中有两个永供磁动势．仅有一个截面提供每极磁通，故磁密相对较低。径向式转子磁路结构中永磁体的形状主要有环形、星形、瓦片形和矩形四种。

环形永磁体（图8-3）的结构和工艺最为简单，可以直接浇铸或粘结在发电机转轴上，机械强度较高，可以在较高转速下运行．但是永磁材料的利用率不高。目前主要应用于微型和小功率发电机。

星形水磁体（图8-4）提高了永磁材料的利用率；可以直接浇铸或粘结在发电机转轴上，结构和工艺较为简单；极间通常采用铝合金浇铸，保证了转子结构的整体性且起阻尼作用，既可改善发电机的瞬态性能，又可提高永磁材料的抗去磁能力。但由于极间漏磁较大，充磁较为困难，容易造成永磁体的不均匀磁化，而且永磁体的形状较复杂，永磁材料的磁性能同样偏低，因而发电机的容量受到限制。为了改善电动势波形，星形转子可以作成斜极。径向星形永磁体转子磁路结构又分无极靴和有极靴两种（图8-4a和b）。在星形永磁体两端装上软铁极靴后，使交轴电枢反应磁通经极靴闭合，减弱了电枢磁动势对永磁体的去磁作用．适当选择极靴的形状和尺寸，可以使气隙不均匀和极弧系数适宜，以改善空载气隙磁场波形和调节空载漏磁系数，但结构较复杂，制造费时；交轴电枢反应对气隙磁场的作用大，容易使负载气隙磁场严重畸变；使转子直径加大，导致发电机外径加大。

    为在尽可能小的转子直径内放置尽可能大的永磁体，以提高气隙磁密，同时考虑到稀土永磁的矫顽力高，永磁体磁化方向长度可以小，近年来又多采用瓦片形永磁体（图8一5 )和矩形永磁体（图8一6）。

矩形永磁休的加工费用最低，磁化均匀，同样永磁材料的磁性能最好。瓦片形永磁体也可以用矩形永磁体条组成，以减少永磁体加工费用。调节瓦片形永磁体的宽度和矩形永磁体极靴的形状和宽度，也就是调节极弧系数，可以改善气隙磁场波形。衬套（即转子扼）用磁性材料制成。瓦片形和矩形永磁体之间是非磁性材料，既可以起到阻尼作用，又对转子扼和永磁体的固定起到一定作用，进一步提高了高速运行发电机的可靠性。

    按固定永磁体的方法不同分为套环式和绑扎式（见图8一6）。套环式在性能、结构和工艺上与前面切向式结构相似，它既可由磁性材料和非磁性材料文替组合，用电子束焊接而成；也可由单一的非磁性材料制成，使计算气隙长度增大，但它所需零件数减少，不需要电子束焊接。而绑扎式采用无纬玻璃丝带绑扎工艺，既防护永磁体表面，又使结构、工艺较为简单。

2.3混合式转子磁路结构

混合式转子磁路结构是在径向和切向都放置永磁体，如图8 -7所示。

它可以在一定的转子直径下提供更高的气隙磁密，或者可以在气隙磁密相同的情况下缩小转子体积。在切向永磁体和径向永磁体的尺寸、相互位置配合合理的情况下，漏磁系数可以比纯切向和径向结构大大减少，即在额定输出功率和转子尺寸相同的情况下，减少永磁体用量。转子内扼采用磁性材料。混合式转子结构较复杂，对转子槽形和永磁体的加工精度要求高，制造费时。