永磁同步電機(jī)之氣隙長度選取

    永磁電機(jī)的氣隙長度3是影響制造成本和性能的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，它的取值范圍很寬，在永磁直流電機(jī)設(shè)計(jì)中選取古值時(shí)，需要考慮多種因素的影響。

從電機(jī)抗去磁能力考慮，較小的咨值對提高抗去磁能力有利，但由于制造和裝配工藝的限制，古不能取得太小，而且占太小還將使電機(jī)的換向性能變壞。氣隙長度占的選取還與所選用的永磁材料的種類有關(guān)。一般來說，對于鋁鎳鉆永磁，由于從較?。谷ゴ拍芰ο鄬^差，于宜取小一些；鐵氧體永磁的H ‘相對較高，子可取大一些；而欽鐵硼等稀土永磁的11 。很高，子可取更大一些．此外，極數(shù)亦是選取占值時(shí)應(yīng)考慮的一個(gè)因素。

6.2定子尺寸選擇

定子尺寸是機(jī)殼尺寸和永磁體尺寸，而永磁體尺寸與永磁體材料種類及磁極結(jié)構(gòu)型式有關(guān)。

6.2 .1永磁體尺寸選取

1．永磁體磁化方向長度永磁體磁化方向長度h，與氣隙咨大小有關(guān)，由于永磁體是電機(jī)的磁動(dòng)勢源，因此永磁體磁化方向長度hM的選取首先應(yīng)從電機(jī)的磁動(dòng)勢平衡關(guān)系出發(fā)，預(yù)估一初值，再根據(jù)具體的電磁性能計(jì)算進(jìn)行調(diào)整，h，的大小決定了電機(jī)的抗去磁能力，因此還要根據(jù)電樞反應(yīng)去磁情況的校核計(jì)算來最終確定如選擇得是否合適。從磁動(dòng)勢平衡關(guān)系出發(fā)，對于徑向式磁極結(jié)構(gòu)，永磁體磁化方向長度h , ( c動(dòng)）的初選值可由下式給出：。對于切向式結(jié)構(gòu)，可將按上式估算出的值加倍后作為人M的初選值。

在無的具體選擇中應(yīng)注意的選擇原則是：在保證電機(jī)不產(chǎn)生不可逆退磁的前提下人M應(yīng)盡可能小。因?yàn)槿?，過大將造成永磁材料的不必要浪費(fèi)，增加電機(jī)成本。

6.2.2機(jī)殼尺寸的選取

1.機(jī)殼厚度鐵氧體或錢鐵硼永磁電機(jī)一般采用鈉板拉伸機(jī)殼。由于機(jī)殼是磁路的一部分（定子扼部磁路），在選擇厚度時(shí)要考慮不應(yīng)使定子扼部磁密民1太高，一般應(yīng)使。用戶有特殊要求時(shí)，D，的取值應(yīng)首先滿足用戶要求，以D，為基準(zhǔn)調(diào)整選擇其他尺寸，包括電樞直徑幾、電樞長度L．、氣隙長度占和永磁體尺寸。

6 . 3電樞沖片設(shè)計(jì)

6 . 3 . 1槽數(shù)Q

一般根據(jù)電樞直徑D 。（cm）的大小選取Q，并且通常按奇數(shù)槽選擇，因?yàn)槠鏀?shù)槽能減少由電樞齒產(chǎn)生的主磁通脈動(dòng)，有利于減小定位力矩。對于小功率永磁直流電動(dòng)機(jī)，其槽數(shù)一般為三至十幾槽，但亦有二十多槽的。槽數(shù)的選擇一般從以下幾個(gè)方面考慮：

1）當(dāng)元件總數(shù)一定時(shí)，選擇較多槽數(shù)，可以減少每槽元件數(shù)，從而降低槽中各換向元件的電抗電動(dòng)勢，有利于換向；同時(shí)槽數(shù)增多后，繞組接觸鐵心的面積增加，有利于散熱。但槽數(shù)增多后，榴絕緣也相應(yīng)增加，使槽面積的利用率降低，而且電機(jī)的制造成本也會(huì)有所增加。

2）槽數(shù)過多，則電樞齒距擴(kuò)過小，齒根容易損壞。齒距通常限制為。

3）電樞槽數(shù)應(yīng)符合繞組的繞制規(guī)則和對稱條件。

6.3 .2電樞槽形

一般選擇梨形槽、半梨形槽或斜肩圓底槽、平行齒的槽形結(jié)構(gòu)，在容量極小的永磁直流電機(jī)中，也有選擇圓形槽的。此外，汽車、摩托車用起動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)，因電壓僅12v，采用矩形導(dǎo)體和半開口矩形槽。圖5一29為常用電樞槽形結(jié)構(gòu)示意圖，下面以梨形槽和矩形槽為例說明各部分尺寸的選擇原則和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，對于其他槽形，讀者不難自行推出。

1.梨形槽

2.矩形槽

槽口寬度及高度槽口寬度及高度可與梨形槽一樣。由于這種槽采用矩形導(dǎo)線，用穿線法從一端穿入，槽口只起到限制槽漏磁通的作用。