由图!可知"#$对极时电机转子导磁体及齿部

的 磁力线 过 于 稠 密"可能出现严重饱和现象"使得
气隙磁密减小%因此随着极对数的增加"电机转子
导磁体及齿部将会出现严重的饱和现象"影响电机
性能%

& 有限元仿真结果及分析

&’( 极对数与)聚磁*关系的分析

前面已定义了聚磁的概念%现采用 +,-.-/’$

对表 #参数下不同极对数电机的电磁场进行分析
计算"其结果如表 0所示%

表 & 电机磁场计算结果

1

2

3

2

3

4

2

5

2

6

2

3

4

2

6

2

6

4

2

5

2

5

7

8

9:

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表 0中的数据是以#A00材料计算得到的"其中

1为 极 对 数B2

3

为气 隙 磁 密B2

6

为 磁 钢 工 作 点 的

磁感应强度B从图 0中 C"D两点所联接的直线测得
2

5

7

8

9:

为转子导磁体的平均磁密B从图 0处 E"F两点

所联接的直线测得 G气隙总磁通%

根据上面对)聚磁作用*的定义"仿真计算的结

果显 示H按 定 义 #"当 极 对 数 大 于 !I包 括 !J时"

2

3

4

2

6

大于 #"电机具有)聚磁*能力B按定义 0"当极

对数大于 ?I包括 ?J时"2

3

4

2

5

大 于 #"电机具有)聚

磁*能力%

&’& 磁钢内部磁感应强度 K

L

与极对数 M的关系

表 0显示H磁钢的内部磁感应强度 2

6

随 着 极

对数的增加而逐渐减小%2

6

N1之 间 的 关 系 曲 线

如图 ?所示%影响磁钢内部磁感应强度 2

6

的因素

包括转子导磁材料O电枢齿O电枢轭以及气隙大小%

图 ? 磁钢内部磁密与极对数的关系

0’0’# 转子导磁材料平均磁密与极对数的关系

图 =为 两 种 不 同 转 子 导 磁 材 料 的 平 均 磁 密

2

5

7

8

9:

与 极对 数 1的关系"随着极对数的增加"转子

导磁体的面积减小"导磁材料的平均磁密增加%当
极对 数 为 !N@对极时"转子导磁体的磁密几乎线
性增 加"但磁钢提供的磁势相对较小B超过 @对极
时"转子导磁材料已进入饱和区"磁密增加平缓%

图 = 转子导磁体磁密平均值与极对数的关系

由图 =还可知道"对于不同的转子导磁材料"

其平均磁密随极对数增加的趋势是一致的"所不同
的是转子导磁材料的饱和值%

0’0’0 电枢齿部O轭部的磁密与极对数的关系

电枢齿部O轭部的磁密与极对数的关系曲线如

图 @所示I材料为 #A00J%电枢齿部的磁密随极对数
的增加而增大"当极对数超过一定的值时增加趋于
饱和B轭部的磁密随极对数的增加而减小%齿部磁
密的增加将引起电枢轭部磁密的下降%

图 @是假定定子轭厚与定子齿尺寸不变时得

到的曲线%实际上"随着极对数的增加"轭厚应相应
减 小"齿宽则相应加大"使轭与齿部磁压降基本不
变%

图 @ 电枢齿部O轭部磁密与极对数的关系

0’0’! 外磁路磁压降与极对数的关系

由表 0知磁钢内部磁感应强度与磁钢剩磁感应

!

>

0

第 !期

赵朝会"等H切向结构永磁同步电机极对数的选择

　

　

万方数据