永磁同步电机设计需要注意哪些参数

由于其紧凑性和高扭矩密度，永磁同步电机在许多工业应用中得到了广泛的应用，特别用于高性能驱动系统，如潜艇推进系统永磁同步电机无需使用滑环进行励磁，从而降低了转子的维护和损耗永磁同步电机效率高，适用于高性能驱动系统，如工业中的数控机床、机器人和自动生产系统。

　　通常，永磁同步电机的设计和构造必须同时考虑定子和转子结构，以获得高性能电机　　永磁同步电机的构造　　气隙磁通密度：根据异步电机设计等确定，永磁转子的设计和使用开关定子绕组的特殊要求技巧此外，假设定子为开槽定子。

气隙磁通密度受到定子铁芯饱和的限制尤其是峰值磁通密度受轮齿宽度的限制，而定子背面决定了最大总磁通　　此外，允许的饱和水平取决于应用通常，高效电机的磁通密度较低，而设计用于最大扭矩密度的电机的磁通密度较高。

气隙磁通密度峰值通常在0.7–1.1Tesla范围内应注意，这是总磁通密度，即转子和定子磁通的总和这意味着如果电枢反作用力较小，意味着对准扭矩较高　　然而，为了实现较大的磁阻转矩贡献，定子反作用力必须很大。

机器参数表明，主要需要大m和小电感L来获得对准扭矩这通常适用于低于基本速度的运行，因为高电感会降低功率因数　　永磁材料：　　磁铁在许多设备中起着重要作用，因此，改善这些材料的性能非常重要，目前，人们的注意力集中在基于稀土金属和过渡金属的材料上，这些材料可以获得具有高磁性的永磁体。

根据技术的不同，磁铁具有不同的磁性和机械性能，并表现出不同的耐腐蚀性　　钕铁硼(Nd2Fe14B)和钐钴(Sm1Co5和Sm2Co17)磁体是当今最先进的商业化永磁材料在每一类稀土磁体中都有广泛的各种等级。

钕铁硼磁体于20世纪80年代初开始商业化它们广泛存在今天在许多不同的应用中使用这种磁铁材料的成本(按每种能源产品计算)与铁氧体磁铁的成本相当，按每公斤计算，钕铁硼磁体的成本大约是铁氧体磁体的10到20倍。

　　用于比较永磁体的一些重要特性是：剩磁(Mr)，它测量永磁体的强度磁场，矫顽力(Hcj)，材料抗退磁的能力，能量积(BHmax)，密度磁能;居里温度(TC)，温度材料失去磁性时钕磁体具有更高的剩磁、更高的矫顽力和能量积，但居里温度通常较低类型，钕与铽和镝在为了在高温下保持其磁性。

　　永磁同步电机设计　　在永磁同步电机(PMSM)的设计中，永磁转子的构造基于三相感应电机的定子框架，不改变定子和绕组的几何形状规格和几何形状包括：电机的速度、频率、极数、定子长度、内外直径、转子槽数永磁同步电机的设计包括铜损耗、反电动势、铁损和自感和互感、磁通、定子电阻等。

　　自感和互感的计算：　　电感L可以定义为磁链与产生磁通的电流I的比率，单位为亨利(H)，等于韦伯每安培电感器是用来在磁场中储存能量的装置，类似于电容器在电场中储存能量电感器通常由线圈组成，通常缠绕在铁氧体或铁磁芯上，其电感值仅与导体的物理结构以及磁通通过的材料的磁导率有关。

　　查找电感的步骤如下：1、假设导体中有电流I2、使用毕奥-萨伐尔定律或安培环路定律(如果有)确定B足够对称3、计算连接所有回路的总通量4、将总磁通乘以回路数，得到磁链，通过对所需参数的评估，进行永磁同步电机的设计。

　　研究发现，采用钕铁硼作为交流永磁转子材料的设计提高了气隙中产生的磁通，导致定子内半径减小，而采用钐钴永磁转子材料的定子内半径较大结果表明，钕铁硼中的有效铜损耗降低了8.124%对于作为永磁材料的钐钴，磁通量将是一个正弦变化量。

通常，永磁同步电机的设计和构造必须同时考虑定子和转子结构，以获得高性能电机　　结论　　永磁同步电机(PMSM)是一种利用高磁性材料进行磁化的同步电机，具有效率高、结构简单、易于控制等特点这种永磁同步电动机在牵引、汽车、机器人和航空航天技术等多个领域都有应用，永磁同步电机的功率密度高于相同额定值的感应电机，因为没有专门用于产生磁场的定子功率。

　　目前，永磁同步电机的设计不仅要求功率更大，而且要求质量更低、转动惯量更小免责声明：本文来源：[中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件，版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有。

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