同步电机之等效磁路的图解法

   本书介绍的采用标么值的解析法的优点是计算简单，适于应用计算机求解，但也存在不足，即不够直观，尤其是当退磁曲线为曲线或具有拐点和磁路饱和程度较高时。而应用图解法直接画出水磁体工作图，则可以清晰地看出各种因素的影响程度和工作点与拐点间的关系。故工程上在应用解析法进行计算机求解的同时，还常采用图解法进行补充分析从等效磁路的推导过程可以看出，在空载情况下外磁路的。曲线反映的是主磁路和漏磁路急的磁化特性，也可表示成A一f（九）曲线，在磁路计算中称为合成磁导线。而氛和F ,又是由永磁体作为磁源所提供的，二者关系是由回复线决定的。因此用图解法求解等效磁路就是求出回复线与合成磁导线的交点，如图3一11所示。

    作图时先在必F坐标中画出永磁体的回复线及其延长线电尸。再根据外磁路的结构形式、尺寸及磁路饱和程度，画出主磁导线A，一f（瓦）．即主磁路的磁化特性曲线乌特性曲线龟一f（乏F )；或者由态一份。一l）九求出漏磁导线。然后将二条磁导线沿纵轴方向相加，得合成磁导线入一厂（中衬，即外磁路合成磁化特性曲线氛～f（艺F）。它与回复线的交点a即为空载时永磁体的工作点。其纵坐标表示永磁体所提供的磁通中，横坐标表示水磁体所提供的磁动势凡。a点的垂线与八，和八‘线的交点分别表示空载主磁通甄和空载漏磁通。负载时，在外磁路中存在电枢磁动势F 。或等效磁动势尸－凡／口。，由图3一5b可知，此时作用于外磁路合成磁导人的磁动势为F 。一尸因此作图时只要将合成磁导线从原点向左平移尸｝距离，合成磁导线与回复线的交点N即为负载时水磁体工作点，其垂线与合成磁导线和漏磁导线的交点分别表示负载时的总磁通必翩和漏磁通电N，二者之差即为气隙磁通氨、，如图3一12所示如F 。起增磁作用，作用于外磁路磁导A，的磁动势为F .＋尸．则将合成磁导线从原点向右移动｝Fl｛的距离即得。当永磁材料的退磁曲线有拐载时，要进行去磁校核计算，即计算出电机运行时可能出现的最大去磁电流，用以求出该时的工作点h，如h点低于退磁曲线的拐点，则将产生不可逆退磁。此时，或者调整磁路设计，使h点高于拐点，或者据此重新确定回复线起始点和新的回复线，重新求解。

永磁体的最佳工作点

在设计永磁电机时．为了充分利用永磁材料，缩小永磁体和整个电机的尺寸，应该力求用最小的永磁体体积在气隙中建立具有最大磁能的磁场。

   1.最大磁能的永磁体最佳工作点

为分析简明起见，从退磁曲线为直线的永磁材料着手分析．设永磁体所提供的磁通为。 D，磁动势为FD．则磁能（J）为。V由式（334）可以看出，在仇F 。不变的情况下，永磁体的体积与其工作点的磁能积（B11 )成反比。因此，应该使永磁体工作点位于回复线上有最大磁能积的点。从图315的永磁体工作图中可以看出，永磁体的磁能矶FD / 2正比于四边形A必。 OFD的面积。若想获得最大的磁能，必须使四边形A 。 。 OF 。的面积最大。由数学可知，当工作点A在回复线的中点时，四边形的面积最大，即永磁体具有最大的磁通。或者说，具有最大磁能的永磁体最佳工作点的标么值。