图

1

　一个齿距内的气隙磁通密度分布

将有槽电机当作无槽电机计算, 但其气隙被
放大了

K

∆

倍。

2. 2　永磁电机的气隙系数计算

永磁电机的气隙系数一般按凸极电机计

算, 但其计算公式为:

K

∆

=

t

t

-

Ρ

sm

b

0

(2)

Ρ

sm

=

2

Π

tg

- 1

1
2

b

0

h

m

+

∆

-

h

m

+

∆

b

0

.

　　　ln 1 + 1

4

b

0

h

m

+

∆

2

(3)

式中　

Ρ

sm

——永磁电机的槽宽缩减因子

h

m

——永磁体的厚度

从式 (2)、(3) 可见, 永磁电机的气隙系数

取决于气隙长度、永磁体的厚度和槽口的宽
度等因素。在设计计算中需要综合考虑。

2. 3　计算极弧系数

Α

′

P

计算极弧系数

Α

′

P

是为确定每极最大磁

通密度而引入的系数, 其物理意义如图2所
示, 数学表达式见式 (4)。

Α

′

P

=

1

Σ

∫

ΣgÙ

2

-

ΣgÙ

2

B

(

x

) d

x

B

∆

=

B

∆

av

B

∆

(4)

式中　

B

(

x

) —— 气隙磁密沿气隙圆周展开

长的分布波形

　图

2

　直流永磁电机沿电枢圆周方向的

气隙磁密分布

　　　

B

∆

av

——气隙平均磁密

　　　

B

∆

——气隙最大磁密

　　　

Σ——电机电枢沿气隙圆周展开长的

极距

从图2和式 (4) 可见, 计算极弧系数的物

理意义是假想每极气隙磁通集中在计算极弧
长度

b

′

P

范围内, 并认为在这个范围内气隙磁

场均匀分布, 其磁密等于最大值。计算极弧系
数即为极弧计算长度

b

′

P

与极距

Σ之比:

Α

′

P

=

b

′

P

Σ

(5)

　　由于磁极形状和磁路结构的不同, 影响
电机气隙磁场的波形和计算极弧系数的因素

也各不相同。对于永磁电机, 其计算极弧系数
主要取决于计算极弧、气隙长度与极距的比
值。

3

　

计算与分析结果

3. 1　气隙系数的计算与分析结果

3. 1. 1

　

气隙系数

K

∆

与气隙长度

∆的关系

不同磁极形状的气隙系数

K

∆

与气隙长

度

∆的关系, 经计算得到的曲线见图3、图4和

图5。

从图3、图4和图5可见, 尽管不同磁极形

状的气隙系数

K

∆

=

f

(

∆) 曲线对应同一气隙

长度的数值不同, 但它们的变化规律是一致
的。这说明在仅考虑气隙长度影响时, 气隙

—

1

1

—

直流永磁电机的气隙与计算极弧系数的选取