同步电机之关于永磁无刷直流电动机本体主要尺寸确定

    永磁无刷直流电动机的主要尺寸可以由所需最大转矩和动态相应性能指标确定。下面分析正弦波电动机的主要尺寸确定过程。当永磁无刷直流电动机的最大转矩为爪，. a 、时，最大转矩与电磁负荷和电动机主要尺寸有如下关系：。

    对永磁同步电动机动态相应性能指标的要求体现为最大电磁转矩作用下，电动机在时间tb内，可线性地由静止加速到基本角速度。即。

    此值在保证动态响应性能指标前提下，选择的电枢直径最大值，进一步即可求得电动机有效长度。上述关系是由凸出式转子结构关系得出，对于永磁体内置式电动机可以按上述方法推导得出。永磁无刷直流电动机的气隙长度一般要大于同规格的感应电动机的气隙长度，根据用途不同，其气隙长度占取值也不相同。对于采用表面式转子磁路结构的电动机，由于转子上瓦片需要固定，其气隙长度不得不做得较大；对于内置式转子磁路结构，求其具有一定恒功率运行速度范围的电动机，则气隙不宜太大，否则将导致电动机直轴电感过小，弱磁能力不足，电动机无法达到最高转速。

8 . 7 . 3永磁体设计

永磁体直接关系到永磁无刷直流电动机的性能和电动机的磁负荷。对于表面式转子磁路的永磁无刷直流电动机永磁体尺寸可有下式近似确定。

    对于内置式转子磁路结构电动机永磁体的尺寸确定是比较复杂的，因为与许多因素有关，如确定永磁体磁化方向长度时，应考虑它对永磁体工作点影响和电动机抗不可逆退磁能力的影响等。应该说明永磁体磁化方向长度与电动机气隙长度有很大关系，气隙越长，永磁体磁化方向长度应越大。

8 . 7 . 4电动机本体改进定位力矩和低速平稳性的措施

所谓定位力矩，即是电动机不通电时所呈现的磁阻力矩，该磁阻力矩力图使转子定位于定子某一位置。分析表明，当永磁体磁极宽度为定子齿宽整数倍时，可有效地抑制定位力矩，减少定子槽开口宽度或采用磁性槽楔，均可有效地减少定位力矩。低速平稳性是该种电动机用于调速场合的重要技术指标，影响电动机低速平稳性的原因是脉动转矩，减小低速脉动转矩，可以采用定子斜槽，减少定子槽口宽度或采用磁性槽楔，当然最好办法是用无槽定子。

8 . 7 . 5电磁设计计算实例

本永磁无刷直流电动机，采用圆柱形永磁体内转子结构，磁极对数p = 1 、电枢槽数Z二12 、电枢绕组为整数槽，连接方式为“星形三相三状态”和非桥式换相电路，重复短时运行。

1. 主要技术指标

2．主要尺寸

无刷直流永磁电动机与一般电磁式直流电动机一样，也必须满足主要尺寸关系式：

6．电路计算

电动机采用三相星形绕组和非桥式电子换相电路，组成一相导通星形三相三状态。按照要求的技术条件，额定转速为1600r / min，负载额定力矩为0 . ZIN · m 。若选起动力矩为额定力矩的三倍左右，则起动力矩约为0 . 625N · m 。根据预设的额定点和起动点做出预设的机械特性，如图8一17中直线1所示。在此机械特性

上，可以求得理想空载转速为。

7．电枢反应的去磁作用及磁钢工作图

l）电枢反应直轴去磁分量（一个磁极）的最大值。

    根据一对磁极的电枢反应直轴去磁分量的平均值在图8一16中作额定负载曲线4 。额定负载曲线与回复直线交点N是永磁体的额定工作点。这里，对于铝镍钻一8结晶定向永磁材料而言，在该区段内可以近似用去磁曲线。作用在转子永磁体上的一个磁极的最大去磁磁动势。