三、永磁电机的磁路

永磁电机与电励磁电机的最大区别在于其励磁磁场是由永磁体产生的。永磁体在电机中既是磁源，又是滋路的组成部分。永裕体的磁性能不议与生产广的制造工艺有关，还与永路体的形状和尺寸、充磁机的容畳和充滋方法有关，具体性能数据的分散性很大。而且永溢体在电机 中所能提供的磁通量和磁动势还随磁路其余部分的材料性能、尺寸和电机运行状态而变化。此 外永磁电化的磁路结构多种多样，漏磁路十分复 杂且满巧通占的比例较大，铁磁材料部分又比较饱和，磁导是非线性的，这些都增加了水游电机电滋计巧的复杂性，使计算结果的准确度低于电 励路电机。

在永磁电机内部实际存在的是多种形式的 S维交变电磁场，要想准确地弄清除它在空间的分布情况和随时间的变化規律，及求解电机的动稳态性能比较困难。随着计算机技术和电磁场 巧值解法的迅速发展，目前在某些场合己经开始 用直接求解电磁场的方法来分析游场分布和永磁电机的性能。

为简化分析计算，目前在许多工程问题中仍 然采用"场化路"的方法，将空间实际存在的不均匀分布的渡场转化成等效的多段烙路，并近似认 为在每段破路中梅通沿截面的长度均匀分布，将 磁场计算转化为磁路计算，然后用各种系数来进行修正，使各段磁路的磁位差等于磁场中对应点 之间的磁位差。这样可大大减少计算时间。在 方案计算、开始方案设计和类似结构的方案比较 时更教实用。冷积累了一定的经验，取得各种实 际的修正系数后，其计算方法可以满足工程实际 的需要。

在永磁电机发展的早期，由于当时所用永磁 材料的退磁曲线大多是曲线，游路的解析求解比 较闲难，因而形成了以永磁体工作困图解法为主 的磁路计算方法。近年来，由于新出现的稀±永 磁和铁氣体水滋的退猫曲线为直线或部分为息 线，回复线与其直线段相重合，也由于计算化的 普及应用，经过电机学术界的努力，逐步发展和 形成了适合于应用计算机求解的lit等效滋路解 祈求解为主，用电悠场计算和实验验证得出的各 种系数进行修正的一整套计算方法和计算机辅助设计软件。

1.永磁电机的等效磁路

图5- 1是永滋电机负载时的等效磁路圈， 其中a图将永磁体等效为磁通源，相当于电路中

的电流源，b图将永磁体等效为磁动势源，相当 于电路中的电动势源。围中各符号含义如下：

少m-一永磁体向外游路提供的每极游通 (Wb),

Fm——每对极磁路中永磁体两端向外磁路 提供的磁动势<A);

-永路体虛拟內舆蹈通（Wb)，当永您 体件能和尺寸确定时，它是一个常巧；

A。-一永滋体的内椎导（H)，当永滋体性能 和尺寸确定时，它是一个常数；

Fe—-永磁体磁动势源的计算磁动势（A)， 当永磁体性能和尺寸确定时，它是一个常数；

取、A。-漏磁通和漏滋导，此部分磁通主 要包括椎麻梅通、端部漏趙通、谐波漏處通等；

斬、As—韦磁通和主滋导，对应于主磁路；

F。--电机负载运行时每对极滋路中的电 枢髓动势。

漏磁系数C不是常数，它与永磁体性能及尺 寸、电机磁路机构以及负载情况关系密切。1及负載情况关系密切。理想空栽时，电枢滋动势Fa = 0,此时的漏磁系数称 作空载漏磁系数。从图5-1的等效磁路图可心：1看出，理想空载时总磁通与主猫通之比等于外磁路合成磁导与主磁导之比，即。〇=心^心=1 +夺 (5.2) A$ As

空载漏磁系数CD的大小不仅标志着永磁材 料的利用程度，而且对电动机中永磁材料的抗去磁能为和电动机的性能也有较大的影响。该系数由磁路法计算不易得到構确的数值，一般用有限元方法结合瞄路计算可ly得到比较精确的空載漏磁系数。