同步電機之相關(guān)永磁體工作圖法

一、退磁曲線的近似計算

進行永磁電機磁路計算時，需要永磁材料的退磁曲線。退磁曲線一般應(yīng)由生產(chǎn)廠家提供，但生產(chǎn)廠家往往只給出Br 、 H 。以及最大磁能積（BH ) m ax對應(yīng)的Bd 、 Hd等，這種情況下，只能根據(jù)這些數(shù)據(jù)推出相應(yīng)的退磁曲線。由于材料種類繁多，退磁曲線差別很大，目前尚未有普遍適用的計算公式，只能進行近似估算。

對于大多數(shù)鐵氧體和稀土永磁材料，退磁曲線可用式（3一8）表示。對于大多數(shù)各向同性永磁材料，退磁曲線近似估算中應(yīng)用最多的公式是對于各向同性的永磁材料，采用式（3一45）進行近似計算，可取得較高的計算精度。但對于中等磁能積和中等矯頑力的各向異性材料，計算誤差較大。若應(yīng)用于高矯頑力的材料，

特別是鐵氧體，誤差更大。對于高矯頑力、大凸出系數(shù)的各向異性永磁材料，若已知Br 、 Hc 、 Bd 、月d，可按式( 3一48）計算其退磁曲線。

二、相對回復(fù)磁導(dǎo)率的近似計算

在永磁材料中，回復(fù)線實際上是很窄的局部磁滯回線，通常用一條直線代替，其斜率就是回復(fù)磁導(dǎo)率。對于同一永磁材料退磁曲線上不同的磁感應(yīng)強度值，回復(fù)磁導(dǎo)率有一定的差別。在工程實際中，一般假定相對回復(fù)磁導(dǎo)率為常數(shù)，采用以下經(jīng)驗公式計算B 。

三、永磁體工作圖法

如前所述，在永磁電機中，永磁體向外磁路提供的磁動勢和磁通分別等于外磁路上的磁動勢和磁通，因此，永磁體的工作點取決于永磁體的特性和外磁路的特性。永磁體的特性用回復(fù)線描述，外磁路的特性用中一f ( F）表示，二者的交點就是永磁體的工作點。具體步驟如下。( l）將退磁曲線B一f ( H）的橫坐標(biāo)乘以每對極永磁體充磁方向長度，縱坐標(biāo)乘以提供每極磁通的永磁體面積，得到甄一f ( Fm）曲線，如圖3一30 ( a）所示。( 2）確定回復(fù)線的位置和起點。永磁體的工作點是動態(tài)變化的，為保證電機工作性能穩(wěn)定，將電機中可能出現(xiàn)的最大去磁點（Fk，氨）作為回復(fù)線的起點，畫出回復(fù)線。

( 3）畫出主磁路的特性曲線咖一f ( F）和漏磁路的特性曲線吞一A 。 F，將二者疊加，得到外磁路的合成特性曲線中一f ( F）。它與回復(fù)線的交點就是永磁體的空載工作點，所對應(yīng)的磁動勢和磁通分別是空載時永磁體向外磁路提供的磁動勢Fmo和磁通J喻，經(jīng)過該點的垂線與主磁路特性曲線的交點為空載氣隙磁通咖。

( 4）負載運行時，存在電樞反應(yīng)磁動勢Fa，其中的直軸分量Fad對永磁體有助磁或去磁作用，其對永磁體的等效磁動勢為F品一Fad / a 。當(dāng)該磁動勢起去磁作用時，將外磁路合成特性曲線向左平移Fad／。，與回復(fù)線的交點就是永磁體的負載工作點，如圖3一30 ( b）所示；當(dāng)該磁動勢起助磁作用時，將外磁路合成特性曲線向右平移凡d／。，與回復(fù)線的交點就是永磁體的負載工作點，如圖3一30（。）所示。工作點所對應(yīng)的磁動勢和磁通分別是負載時永磁體向外磁路提供的磁動勢Fm和磁通甄，經(jīng)過該點的垂線與漏磁路特性曲線的交點所對應(yīng)的磁通就是漏磁通硯，氣隙磁通。

四、用計算機求解永磁體工作圖

在永磁體工作圖中，回復(fù)線為一直線，當(dāng)最大去磁磁動勢和回復(fù)磁導(dǎo)率確定后，可以用一個線性方程表示，而外磁路的工作特性是曲線。因此空載工作點的求解可歸結(jié)為求解以下非線性方程組。