同步电机之相关永磁体工作图法

一、退磁曲线的近似计算

进行永磁电机磁路计算时，需要永磁材料的退磁曲线。退磁曲线一般应由生产厂家提供，但生产厂家往往只给出Br 、 H 。以及最大磁能积（BH ) m ax对应的Bd 、 Hd等，这种情况下，只能根据这些数据推出相应的退磁曲线。由于材料种类繁多，退磁曲线差别很大，目前尚未有普遍适用的计算公式，只能进行近似估算。

对于大多数铁氧体和稀土永磁材料，退磁曲线可用式（3一8）表示。对于大多数各向同性永磁材料，退磁曲线近似估算中应用最多的公式是对于各向同性的永磁材料，采用式（3一45）进行近似计算，可取得较高的计算精度。但对于中等磁能积和中等矫顽力的各向异性材料，计算误差较大。若应用于高矫顽力的材料，

特别是铁氧体，误差更大。对于高矫顽力、大凸出系数的各向异性永磁材料，若已知Br 、 Hc 、 Bd 、月d，可按式( 3一48）计算其退磁曲线。

二、相对回复磁导率的近似计算

在永磁材料中，回复线实际上是很窄的局部磁滞回线，通常用一条直线代替，其斜率就是回复磁导率。对于同一永磁材料退磁曲线上不同的磁感应强度值，回复磁导率有一定的差别。在工程实际中，一般假定相对回复磁导率为常数，采用以下经验公式计算B 。

三、永磁体工作图法

如前所述，在永磁电机中，永磁体向外磁路提供的磁动势和磁通分别等于外磁路上的磁动势和磁通，因此，永磁体的工作点取决于永磁体的特性和外磁路的特性。永磁体的特性用回复线描述，外磁路的特性用中一f ( F）表示，二者的交点就是永磁体的工作点。具体步骤如下。( l）将退磁曲线B一f ( H）的横坐标乘以每对极永磁体充磁方向长度，纵坐标乘以提供每极磁通的永磁体面积，得到甄一f ( Fm）曲线，如图3一30 ( a）所示。( 2）确定回复线的位置和起点。永磁体的工作点是动态变化的，为保证电机工作性能稳定，将电机中可能出现的最大去磁点（Fk，氨）作为回复线的起点，画出回复线。

( 3）画出主磁路的特性曲线咖一f ( F）和漏磁路的特性曲线吞一A 。 F，将二者叠加，得到外磁路的合成特性曲线中一f ( F）。它与回复线的交点就是永磁体的空载工作点，所对应的磁动势和磁通分别是空载时永磁体向外磁路提供的磁动势Fmo和磁通J喻，经过该点的垂线与主磁路特性曲线的交点为空载气隙磁通咖。

( 4）负载运行时，存在电枢反应磁动势Fa，其中的直轴分量Fad对永磁体有助磁或去磁作用，其对永磁体的等效磁动势为F品一Fad / a 。当该磁动势起去磁作用时，将外磁路合成特性曲线向左平移Fad／。，与回复线的交点就是永磁体的负载工作点，如图3一30 ( b）所示；当该磁动势起助磁作用时，将外磁路合成特性曲线向右平移凡d／。，与回复线的交点就是永磁体的负载工作点，如图3一30（。）所示。工作点所对应的磁动势和磁通分别是负载时永磁体向外磁路提供的磁动势Fm和磁通甄，经过该点的垂线与漏磁路特性曲线的交点所对应的磁通就是漏磁通砚，气隙磁通。

四、用计算机求解永磁体工作图

在永磁体工作图中，回复线为一直线，当最大去磁磁动势和回复磁导率确定后，可以用一个线性方程表示，而外磁路的工作特性是曲线。因此空载工作点的求解可归结为求解以下非线性方程组。