永磁电机的磁路分析与设计

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1、二、永磁电机的磁路分析与设计稀土永磁同步电动机的研究进展湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/161稀土永磁同步电动机的研究进展磁路分析与设计的重要性“场+路”结合的设计方法稀土永磁电机磁路湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/162稀土永磁材料的发展钐钴1:5（20世纪60年代）钐钴2:17（20世纪70年代）钕铁硼（20世纪80年代）湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/163稀土永磁材料的发展磁能积（kJ/m3）天然磁铁矿石碳钢、钨钢钴钢铝镍钴铁氧体钐钴1：5钐钴2：17钕铁硼2.77.28540199258431湖北工业大学电气与电子工程学院20

2、21/9/164稀土永磁材料的发展钕铁硼的优点剩磁高，Br可达1.4T矫顽力大，Hc可达992kA/m;退磁曲线为直线；相对于钐钴价格便宜。湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/165稀土永磁材料的发展钕铁硼的缺点居里温度不高，一般为310~410ºC温度系数较大，αBr=-0.13%（K-1）含铁、钕，容易锈蚀磁体可加工性一般湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/166稀土永磁电机的特点结构简单、灵活，运行可靠体积小、重量轻，功率密度高损耗小、效率高，节能显著湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/167永磁电机的磁路分析与设计（一）稀土永磁材料的退磁曲

3、线（二）稀土永磁体的等效磁路（三）永磁电机的等效磁路（四）磁路分析的解析法（五）磁路分析的图解法湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/168永磁电机的磁路分析与设计（一）稀土永磁材料的退磁曲线湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/169稀土永磁体的充磁BBrH-Hc0退磁曲线lAmI衔铁湖北工业大学电气与电子工程学院稀土永磁材料的退磁曲线2021/9/1610在均匀磁性材料中式中，M为永磁材料的磁化强度，Mr为剩余磁化强度，为磁化系数）且湖北工业大学电气与电子工程学院稀土永磁材料的退磁曲线2021/9/1611稀土永磁材料的退磁曲线稀土永磁材料，相对磁导

4、率r为常数。湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1612湖北工业大学电气与电子工程学院稀土永磁材料的退磁曲线BBrH-Hc02021/9/1613稀土永磁材料的退磁曲线BBrH-Hc0湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1614稀土永磁材料的退磁曲线第I象限:第II象限:磁路计算中常将第II象限磁化曲线等效到第I象限(即H取绝对值)湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1615稀土永磁材料的退磁曲线湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1616BBrHHc0第I象限的等效退磁曲线湖北工业大学电气与电子工程学院稀土永磁材料的退磁曲线2021/9

5、/1617稀土永磁材料的退磁曲线FFc0r湖北工业大学电气与电子工程学院SNhMp稀土磁钢2021/9/1618稀土永磁材料的退磁曲线湖北工业大学电气与电子工程学院磁通：磁动势：磁导：用标幺值进行磁路计算2021/9/1619稀土永磁材料的退磁曲线湖北工业大学电气与电子工程学院磁通基值：磁动势基值：磁导基值：标幺值的基值2021/9/1620稀土永磁体用标幺值表示的退磁关系湖北工业大学电气与电子工程学院稀土永磁材料的退磁曲线2021/9/1621稀土永磁体用标幺值表示的退磁曲线B1H10F101湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1622永磁电机的磁路分析与

6、设计（二）稀土永磁体的等效磁路湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1623稀土永磁体的等效磁路磁导磁阻非铁磁材料铁磁材料磁路的磁阻与磁导湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1624稀土永磁体的等效磁路永磁体内磁导湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1625稀土永磁体的等效磁路诺顿等效磁路r0mF12G0SNhMp稀土磁钢湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1626永磁体计算磁动势（虚拟磁动势）稀土永磁体的等效磁路式中：Fm湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1627戴维南等效磁路mF12FmG0SNhMp湖北工业大学电气与电

7、子工程学院稀土磁钢稀土永磁体的等效磁路2021/9/1628稀土永磁体的工作点FFc0rW湖北工业大学电气与电子工程学院稀土永磁体的等效磁路2021/9/1629（三）永磁电机的等效磁路永磁电机的磁路分析与设计湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1630永磁电机的等效磁路稀土电机的主、漏磁路漏磁系数空载漏磁系数湖北工业大学电气与电子工程学院2021/9/1631永磁电机的空载漏磁系数磁极结构无极靴瓦片形圆筒形弧形端面式漏磁系数1.1~1.31.2~1.41.3~1.41.5~1.6湖北工业大学电气与电子工程