三相永磁同步电机之永磁体工作点的计算

    永磁体工作点包括空载、额定负载和最大去磁时的工作点。求取永磁体各工作点时，一般采用第3章所介绍的等效磁路法，并考虑水磁同步电动机的磁路特点

4.3.l空载和负载工作点的计算特点

    永磁同步电动机的转子磁路结构中既有径向式，又有切向式和混合式。为避免混淆，本书统一以水磁同步电动机每对极的磁动势（A）和每极磁通（W-b）作为计算量。对径向式结构。

4.3 .2最大去磁时永磁体工作点校核计算

永磁体尺寸设计不合理、漏磁系数过小、电枢反应过大、所选用永磁材料的内察矫顽力过低和（或）电动机工作温度过高等因素都可导致电动机中永磁体的失磁。准确计算并合理设计永磁体的最大去磁工作点，是电动机设计中解决永磁体失磁问题的前提。

对调速永磁同步电动机来说，其永磁体去磁最严重的情况是运行中的电动机绕组突然短路，短路电流产生直轴电枢磁动势而对永磁体起去磁作用。电动机短路时的去磁电流（A）近似为。

    异步起动永磁同步电动机起动时，定子磁场和永磁磁场的旋转速度不同，两磁场的相对位置不断变化。当两磁场方向相反时，电枢磁动势对水磁体起去磁作用。当电动机转子转速接近定子磁场转速（转差率趋于零）时，由于转子起动笼对转子内水磁体的屏蔽作用减弱，此时电枢磁动势对永磁体的去磁作用最为严重。通常称起动过程中转子转速接近同步转速时电枢磁动势和转子磁场轴线重合且方向相反的位置为“反接位置”，称这种运行状态为‘反接状态” 。反接状态下，定子电流只有直轴分量，且定子电流人超前瓦90．电角度．因为反接状态时电动机转速非常接近同步转速，故可近似采用同步运行时的参数。可画出不计电动机电枢绕组电阻时的电动机相量图，如图6一2la所示图6-21b为计及定子绕组电阻时的电动机相量图。

    从图621a中可以求出不计定子绕组电阻时的最大去磁定子电流〔 A ) 根据电动机的类型，以式（6一38）或式（6一40）算出的1．替代式（6一37）中的I '，求得的电枢磁动势再代入式（3一29 )，求出的永磁体负载工作点即为永磁体的最大去磁工作点（）。实际设计永磁同步电动机时，应使永磁体的最大去磁工作点高于所采用永磁材料在最高工作温度（铁氧体永磁为最低环境温度）下退磁曲线的拐点（阮，爪），并留有一定的裕度。但是，用等效磁路法求得的是永磁体的平均工作点．在需要准确计算时，就应运用本书第4章介绍的电磁场数值算法．直接求出在各种工况下的永磁体工作点的分布情况。

5永磁同步电动机参数计算和分析

永磁同步电动机参数的准确计算需要运用电磁场数值计算方法进行，这在本书第4章已经做了论述，本节对此进行补充分析

5.1空载反电动势

空载反电动势E是永磁同步电动机一个非常重要的参数．( V)由电动机中永磁体产生的空载气隙基波磁通在电枢绕组中感应产生，其值为。

    E．的大小不仅决定电动机是运行于增磁状态还是去磁状态，而且对电动机的动、稳态性能均有很大的影响。正如普通电励磁同步电动机定子电流I与励磁电流I的关系为一V形曲线一样，当水磁同步电动机其他参数不变，而仅改变永磁休的尺寸或永磁试｝、见，合理设计E，可体的性能时，曲线I -f ( E）也是一条v形曲线。图622为某台永磁同步电动机在额定负载下定子电流11与E的关系曲线。可子电流，提高电动机效率，降低电动机的温升。设计实践表明，所有设计比较成功的电动机，其E与额定电压的比值均在一定的合理范围内。但应注意，对不同用途的永磁同步电动机，风的取值范围应有所不同。

    空载损耗p与空载电流I是水磁同步电动机出厂试验的两个重要指标，而E对这两个指标的影响尤其重大．E变动时，空载损耗p和空载电流I也有一个最小值。某台水磁同步电动机的曲线和了。曲线分别示于图6-23和图6-24 ( 1和1分别为电动机空载电流直、交轴分量）水磁同步电动机的E设计得过大或过小，都会导致p和I上升，这是因五。过大或过小都会导致空电流中的直轴电流分量｝1副急剧增大。