图 4

内置式混合式结构

在相同的条件下，三种内置式转子磁路结构中电机直轴同步电抗 X

相差

不大，但交轴同步电抗 X

却相差很大，其中切向式的 X

最大，径向式次之。

较大的 X

和凸极率可以提高电动机的牵入同步能力、磁阻转矩和电动机的过载

倍数等，但会使电机起动过程中振动和噪声变大，起动时间延长。因此，设计
高过载倍数的电动机时可以利用大凸极率所产生的磁阻转矩，而设计高起动
性能的电动机时则应设法降低磁阻转矩。
二、稀土永磁磁路结构的研究热点
1. Halbaeh 电机

1979 年，美国著名学者 KlausHalbach 针对永磁体的构造提出了一种新颖

—

的设计 Halbach 列。图 3 是两种典型 Halbach 列永磁体排列和磁场分布图。

图 7 Halbach 阵列及其磁场分布

从上面的磁场分布对比中可以明显看出，相对于一般径向永磁体构造，

Halbach 列磁场分布是一个单边磁场(one 一 sidedfield)分布。将这种结构引入到
永磁电机中替代传统的永磁体结构，将有效地增大电机气隙磁密，减小转子
扼上的磁密，这对提高电机的功率密度和降低转子上的涡流损耗将有很大的
好处。

(1)功率密度大。相对于普通永磁体结构，由于 Halbach 列分解后的切向磁

场与径向磁场的相互叠加使得气隙一侧的磁场强度大幅度提高，这样可有效
地减小电机的体积，提高电机的功率密度。