同步電機(jī)之磁路的等效磁路

    水磁體向外磁路所提供的總磁通屯可分為兩部分，一部分與電樞繞組匝鏈，稱為主磁通（即每極氣隙磁通）叭；另一部分不與電樞繞組匝鏈，稱為漏磁通少．相應(yīng)地將水磁體以外的磁路（以后稱外磁路）分為主磁路和漏磁路，相應(yīng)的磁導(dǎo)分別為主磁導(dǎo)九和漏磁導(dǎo)態(tài)。永磁電機(jī)實際的外磁路比較復(fù)雜，分析時可根據(jù)其磁通分布情況分成許多段，再經(jīng)串、并聯(lián)進(jìn)行組合。主磁導(dǎo)和漏磁導(dǎo)是各段磁路磁導(dǎo)的合成。在空載情況下外磁路的等效磁路如圖3-4所示。

在負(fù)載運行時，根據(jù)電機(jī)原理可知，主磁路中增加了電樞磁動勢，設(shè)每對極磁路中的電樞磁動勢為F 。（既有直袖電樞磁動勢的作用，又有交軸電樞磁動勢的等效作用，具體計算公式見后續(xù)各章），其相應(yīng)的等效磁路圖3一5a所示。根據(jù)對勵磁磁場作用的不同，F(xiàn) 。起增磁或去磁作用。本書規(guī)定，起去磁作用時，F(xiàn) 。為正值；起增磁作用時，F(xiàn) 。為負(fù)值。

永磁電機(jī)的等效磁路

    將圖3一5與圖3一2或33合并，得到負(fù)載時永磁電機(jī)急的等效磁路，如圖36所示。令F一O，即得到空載時的等效磁路。對于不同的永磁電機(jī)，等效磁路的具體構(gòu)成將有所區(qū)別。下面對等效磁路中的磁導(dǎo)和漏磁系數(shù)進(jìn)行分析和討論。

    L4主磁導(dǎo)和漏磁導(dǎo)

永磁電機(jī)的主磁路通常包括氣隙、定（轉(zhuǎn)）子齒、扼等幾部分?？梢杂猛ǔ５拇怕酚嬎惴ㄇ笕≡谥鞔磐ㄗI情況下各段磁路磁位差的總和藝F，得出仇一f（藝F）曲線。則在某一。，時主磁路的主磁導(dǎo)（H ) 漏磁導(dǎo)A，的計算更為繁雜，并且也很難計算得十分準(zhǔn)確。有的電機(jī)，漏磁路路徑的大部分是空氣，鐵心部分的影響通?？梢院雎?，則截一f（凡）基本上是條直線，即A ?；旧鲜莻€常數(shù)。有的電機(jī)，例如永磁同步電動機(jī)的內(nèi)置徑向式磁路結(jié)構(gòu)．漏磁路中有段高度飽和的鐵心，譏～f（凡）是條曲線，即態(tài)不是常數(shù)。通常這需要通過電磁場計算來求取。15漏磁系數(shù)和空載漏磁系數(shù)水磁體向外磁路提供的總磁通巾．與外磁路的主磁通饑之比被稱為漏磁系數(shù)氏必．在電機(jī)永磁材料的形狀和尺寸、氣隙和外磁路尺寸一定的情況下，。還隨負(fù)載情況不同，即主磁路和漏磁路的飽和程度不同而變化，不是常數(shù)。空載時，F(xiàn)一。 。從等效磁路圖可以看出，在此情況下空載總磁通與空載主磁通之比在數(shù)值上等于外磁路的合成磁導(dǎo)與主磁導(dǎo)之比。因此，空載時的漏磁系數(shù)氏還可以用磁導(dǎo)表示為式（38）和（39）表示的是負(fù)載時外磁路的等效變換，而其變換系數(shù)乏。的表達(dá)式正好等于空載漏磁系數(shù)。 。以磁導(dǎo)表示的表達(dá)式〔 313）。因此式（38）和（3一9）還常表示為。

請注意有二個不同的含意和用法。首先，就的原始定義來說，它是空載時的漏磁系數(shù)，是空載時的急磁通與主磁通之比。它反映的是空載時水磁體向外磁路提供的急磁通的有效利用程度。本書后面提供的曲線指的就是這種情況。其次，。 。以磁導(dǎo)表示的表達(dá)式（313）又正好是負(fù)載時外磁路應(yīng)用戴維南定理進(jìn)行等效變換的變換系數(shù)，此時。 。是負(fù)載時外磁路的合成磁導(dǎo)與主磁導(dǎo)之比。從等效磁路圖35可以看出，由于負(fù)載時凡護(hù)。，合成磁導(dǎo)與主磁導(dǎo)之比并不等于總磁通與主磁通之比，此時的氏已不再是原來意義的漏磁系數(shù)。同時由于負(fù)載情況不同，電樞磁動勢凡的大小不同，磁路的飽和程度也隨著改變，幾、 A和都不是常數(shù)。因此，在作為變換系數(shù)使用時需要選用與負(fù)載時磁路飽和程度相對應(yīng)的合成磁導(dǎo)與主磁導(dǎo)之比，而不是選用空載時的‘值，也不是負(fù)載時的口值只有在某些可以忽略磁路飽和影響的永磁電機(jī)中，負(fù)載時作為變換系數(shù)的。 。才等于空載時的a由式（38）、（39）和（313）可以看出，空載漏磁系數(shù)是一個很重要的參數(shù)。一方面，J大表明漏磁導(dǎo)八相對較大，凡，在永磁體提供總磁通一定時，漏磁通相對較大而主磁通相對較小永磁體的利用率就差。另一方面大表明對電樞反應(yīng)的分流作用大，電樞反應(yīng)對水磁體兩端的實際作用值尸。就?。来朋w的抗去磁能力就強(qiáng)。因此設(shè)計時要綜合考慮，選取合適的值