永磁同步电机­—永磁同步电动机的起动性能和功率因数都与每相串联匝数直接相关。

在确定每相串联匝数时，通常先满足起动要求，再通过调整永磁体来满足功率因数的要求。永磁同步电动机的起动能力比感应电动机差，故每相串联匝数少，起动电流倍数高。

一．电流密度选择、线规、并绕根数和并联支路数的确定

一般来讲，在永磁同步电动机中，为达到高效节能的目的，电流密度通常比同容量的感应电动机低，同时每相串联匝数较小也为低电流密度的采用提供了保证。导线截面积为式中，Ntl为并绕根数。对于小电机，每槽导体数较多，非常容易选择合适的每槽导体数以满足起动性能的要求，为避免极间连线过多，al通常取小值；对于容量较大的电机，每槽导体数较少，al通常取大值以增加每槽导体数，增大其选择余地，满足起动性能的要求。小型永磁同步电动机通常采用圆铜线，为便于嵌线，线径不超过1 . 68 ?，线径应为标准值。线规确定后，要核算槽满率，槽满率一般控制在75％一80 %，机械化下线控制在75％以下。

二、转子铁心的设计

1．定转子槽配合

同感应电动机类似，当永磁同步电动机定转子槽配合不当时，会出现附加转矩，产生振动和噪声增加，效率下降。在选择槽配合时，通常遵循以下原则：

( 1）考虑到转子磁路的对称性，转子槽数q为极数的整数倍，且采用多槽远槽配合。

( 2）为避免起动过程中产生较强的异步附加转矩，应使q镇。

( 3）为避免产生同步附加转矩，应使。

( 4）为避免单向振动力，应。

2．转子槽形及其尺寸

永磁同步电动机可用的转子槽形如图8一4所示。为了有效隔磁，通常采用平底槽。在小型内置式永磁同步电动机中，为提供足够空间放置，槽高度较小，集肤效应远不如感应电动机明显，且凸形槽和刀形槽形状复杂、冲模制造困难，故通常采用梯形槽。转子导条的主要作用是用于起动，同步运行时，气隙基波磁场不在转子导条中感应电流，因此在设计转子槽和导条时，主要考虑起动性能、牵人同步性能和转子齿、扼部磁密，由于槽通常窄且浅，转子齿、扼部磁密裕度较大。通常情况下，增大转子电阻，可以提高起动转矩，但牵人同步能力下降，因此在设计转子槽和端环时，要兼顾起动转矩和牵人转矩的需要。由于永磁体是从转子端部放人转子铁心的，从工艺方面考虑，通常永磁体槽和永磁体之间有一定的间隙，其大小取决于冲片的加工和叠压工艺水平，通常为0 . 1一．2。

3．转子磁极结构的选择

无论何种磁极结构，都需要能放置足够的永磁体。在保证永磁体放置空间的前提下，尽量选用结构简单、机械性能好、隔磁效果好的磁极结构。在小型永磁同步电动机中，图8一6( a）、（b )，图8一7（。）、（d）、（e）和图8一8 ( a）、（b）所示的磁极结构应用较多。通常后5种磁极结构能放置较多的永磁体，但当极数较多时，其优势不明显，且结构复杂，故适合于极数较少的场合。当极数较多时，宜选用图8一6 ( a）、（b）所示的磁极结构。

4．永磁体设计

在异步起动永磁同步电动机设计中，永磁体形状通常为矩形，主要尺寸为：每极永磁体的总宽度、永磁体充磁方向长度和永磁体轴向长度，其中永磁体轴向长度跟电机转子铁心长度相同，因此只需确定每极永磁体的总宽度和永磁体充磁方向长度。确定永磁体充磁方向长度的原则是：在永磁材料用量尽可能少的前提下，保证永磁体在电机最大去磁工作状态下不会发生不可逆去磁，保证永磁体在稳态运行下有合理的工作点。

此外永磁体充磁方向长度还与直轴电抗有关，但在设计时这方面的考虑较少。每极永磁体的总宽度关系到每极永磁体产生的磁通量，进而关系到每相绕组感应电动势，乃至电机的整体性能和经济性，通常保证永磁同步电动机每相绕组感应电动势小于并接近于外加电压，同时保证各部分磁密不超过限值。