[發明專利]一種永磁電機永磁體用量計算的方法

在審

• 申請號: 201810815296.0
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108964382A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 武文虎;馮雪山;馮澤民;劉志宏;劉琳;賈鈺
• 申請（專利權）人: 山西北方機械控股有限公司
• 主分類號: H02K15/03
• 分類號: H02K15/03;H02K1/00
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

1.一種永磁同步電動機永磁體用量計算的方法，其特征在于：

(1)確定永磁電機基本參數：額定反電勢，單位是v、最大氣隙與最小氣隙，單位是mm、定子鐵芯長度，單位是mm、轉子鐵芯長度，單位是mm、定子內徑，單位是mm、軸徑，單位是mm；

(2)根據確定的定子內徑與氣隙大小按照公式(1)確定轉子外徑D₂：

D₂＝D_i1-2L_δ； (1)

D_i1為定子內徑，單位是mm；

L_δ為平均氣隙長度，單位是mm；

(3)根據轉子外徑、軸徑及電機極數確定轉子中永磁體可排布的磁通面積，單位是mm²；

(4)根據電機磁動勢平衡定律，忽略鐵芯磁阻及漏磁通，按照公式(2)得到永磁體理論最優使用量，單位是mm³；

其中：B_δ為氣隙平均磁通密度，為0.8T；

E₀為永磁電機額定反電勢；

δ_max為最大氣隙長度；

δ_min為最小氣隙長度；

μ_δ為空氣磁導，其值為4π×10^-7H/m；

BH為永磁體最大磁能積，單位是KJ/m³；

(5)根據永磁體理論最優使用量，并考慮諧波漏磁系數、鐵芯磁阻系數、氣隙漏磁系數、鐵芯漏磁系數因素按照公式(3)計算永磁體實際使用量，單位是mm³：

V_NM＝V_MΔK_δ?！?Sub>s； (3)

其中，Δ表示鐵芯漏磁系數，K_δ表示氣隙漏磁系數，Γ表示鐵芯磁阻系數，∑_s表示諧波漏磁系數。

2.根據權利要求1所述的一種永磁同步電動機永磁體用量計算的方法，其特征在于：對于非均勻氣隙，L_δ按照式(4)計算得到：

3.根據權利要求1所述的一種永磁同步電動機永磁體用量計算的方法，其特征在于：設定轉子鐵芯導磁面積，與氣隙導磁面積一致，忽略漏磁系數，所述Γ根據如下公式計算得到：

其中，H₁為定子磁場強度，單位是H/m，H₂為轉子磁場強度，單位是H/m，L₁為定子平均磁場有效長度，單位是mm，L₂為轉子平均磁場有效長度，單位是mm，H_δ為氣隙磁場強度，單位是H/m。

4.根據權利要求3所述的一種永磁同步電動機永磁體用量計算的方法，其特征在于：所述H_δ根據氣隙平均磁通密度B_δ與氣隙的相對磁導率比值除以空氣磁導率獲取；所述H₁根據氣隙平均磁通密度B_δ與定子材料的相對磁導率比值除以空氣磁導率獲??；所述H₂根據氣隙平均磁通密度B_δ與轉子材料的相對磁導率比值除以空氣磁導率獲?。凰鯨₁與L₂根據如下公式計算：

其中，D₁為定子外徑，單位是mm，P為電機極對數，D_i2為轉子軸徑，單位是mm。

5.根據權利要求1所述的一種永磁同步電動機永磁體用量計算的方法，其特征在于：所述K_δ根據如下公式計算：

其中，K表示永磁體排布系數；b_M為永磁體厚度，單位是mm，能夠通過步驟(4)確定的永磁體理論最優使用量與步驟(3)確定的磁通面積的比值得到。