两边的硅钢片呈

“喇叭口”张开状；铁心在卷绕成形中，在卷绕机刚度不足的情况下，往往

出现压紧不实的现象；还存在预先打孔的槽难以对齐的问题。

　　

2、基于软磁复合材料（sMc）的电枢铁心

　　由于磁路几何结构，轴向磁场电机采用叠片技术制造铁心比较困难，两种方法可以解
决叠片铁心的困扰：一是采用实心体进行加工或采用印制的铁心；二是采用无铁心或近似
无铁心的磁路结构。这两种方法的可行性都是建立在新材料的获取上：用软磁粉末复合材料
通过加工处理进行三维定型或直接通过压制过程来制造定子铁心；采用高性能的水磁体和
具有良好热性能和机械性能的塑性材料来减小或取消铁磁材料的使用。目前由于成本的原因，
塑性材料很少作为电机的结构件来使用。只有在要求重量轻、效率高的塑性轴向磁场电机中
得到了应用。

　　为了克服叠片铁心制造的困难，定子铁心采用

SMC 实心圆柱体加工而成。在实心的圆

柱体上开了许多槽用来安好电枢绕

　　组。将绕组制造成一个集中绕组，这可以使相绕组的端部连接缩短，绕组电阻减小，因
而可以降低铜耗。

　　三、

SMC 材料的特性

　　在轴向磁场电机中所用

SMC：材料由表面盖有绝缘薄膜的软磁铁粉粒压制而成。将具

有良好磁性能的高纯度铁粉与树脂粘合济混合在一起，经过处理后产生一种具有高密度和
高强度且压缩性极好的物质。首先将铁粉和润滑剂混合物进行挤压，在挤压过程中，在粉末
间产生了应力，这可以通过在足够高的温度下，对组合件进行热处理来释放。铁粉粒在电气
上彼此绝缘，确保

SM（：材料有一个高的电阻率。SMC 材料的电阻率、机械性能和磁性能

取决于铁粉粒的大小、密度、绝缘层厚度、挤压过程和热处理周期。因此可以调节

sMc 材料的

特性以适合某些应用的特殊要求。

一般说来，

SMC 材料的饱和磁密和相对磁导率低于硅钢片，如图 2 所示。造成磁导率

低的原因是在

SMC 组件中的磁通必须不断地通过铁粉粒之间的非磁性绝缘。将 sMc 材料用

于电机中，因其电阻率高，它产生的涡流损耗低于硅钢片材料的电机。然而，采用

SMC：

材料的电机，其磁滞损耗要高些。

SMC 材料和硅钢片所产生的总的铁耗比较，如图 3 所示 。

SMC 损耗高的另一个原因是由于 sMc 铁心加工表面上铁粉粒之间的绝缘被损坏，因而使其
表面的涡流损耗过大。因此

SMc 定子铁心应该进行很好的压制。

四、

SMC 材料在直驱式永磁同步风力发电机中的应用

　　虽然

SMC 材料与硅钢片相比，相对磁导率低，铁心的磁滞损耗大。然而由于直驱永磁

风力发电机本身的特点，

SMc 材料的相对磁导率低可以得到改善。

　　（

1）在直驱式风能转换系统中，发电机的运行转速较低，因此 SM（：材料的高铁心

损耗可以得到弥补。在各种额定功率和额定风速下，发电机的运行频率通常在

30～80 Hz。

在这运行频率下的铁心损耗并不是直驱式永磁风力发电机总损耗的主要来源，这些损耗只