一种永磁电机永磁体用量计算的方法技术

本发明专利技术涉及一种永磁电机永磁体用量计算的方法，属于三相交流永磁同步电动机技术领域。本发明专利技术首先根据电机学理论及电机设计手册确定永磁电机基本参数以确保该参数在普通异步电动机方面设计有效可行；根据确定的定子内径与气隙大小确定转子外径D2；根据转子外径、轴径及电机极数确定转子中永磁体可排布的磁通面积；根据电机磁动势平衡定律，忽略铁芯磁阻及漏磁通，计算得到永磁体理论最优使用量；根据永磁体理论最优使用量，考虑谐波漏磁系数、铁芯磁阻系数、气隙漏磁系数、铁芯漏磁系数因素后计算永磁体实际使用量。对比现有技术，本发明专利技术能够合理确定永磁电机永磁体用量，提高永磁体利用率，具有在满足电磁性能的基础上降低电机成本的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁电机永磁体用量计算的方法
本专利技术涉及一种永磁电机永磁体用量计算的方法，属于三相交流永磁同步电动机

技术介绍
目前电机业界的共识是三相交流永磁同步电动机具有效率高且有平坦的效率曲线、功率因数高及效率高等特点而优于三相异步电动机。永磁体用量作为永磁电机的主要考核成本影响永磁电机的设计周期与市场推广。目前存在的永磁体用量计算公式主要考虑为永磁体磁能积最大化状态下永磁体最优使用量，但实际设计中永磁体工作点并不在磁能积最大化状态下，此时的永磁体用量需求度将根据各个设计员的不同设计具有很大的差异性，导致永磁体用量造成很大的浪费，进而造成电机成本的增高与我国稀土资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决永磁同步电动机由于永磁体用量过多导致的资源浪费与成本过高的情况，提出一种新型永磁同步电动机永磁体用量计算的方法。本专利技术是通过下述技术方案实现的：一种永磁同步电动机永磁体用量计算的方法，其基本实施过程如下：1.根据电机学理论及电机设计手册确定永磁电机额定反电势(v)、最大气隙(mm)与最小气隙(mm)、定子铁芯长度(mm)、转子铁芯长度(mm)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电动机永磁体用量计算的方法，其特征在于：(1)根据电机学理论及电机设计手册确定永磁电机额定反电势(v)、最大气隙(mm)与最小气隙(mm)、定子铁芯长度(mm)、转子铁芯长度(mm)、定子内径(mm)、轴径(mm)基本参数以确保该参数在普通异步电动机方面设计有效可行；(2)根据确定的定子内径与气隙大小按照公式(1)确定转子外径D2：D2＝Di1‑2Lδ；    (1)Di1为定子内径(mm)；Lδ为平均气隙长度(mm)；(3)根据转子外径、轴径及电机极数确定转子中永磁体可排布的磁通面积(mm2)；(4)根据电机磁动势平衡定律，忽略铁芯磁阻及漏磁通，按照公式(2)得到永磁体理论最...

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电动机永磁体用量计算的方法，其特征在于：(1)根据电机学理论及电机设计手册确定永磁电机额定反电势(v)、最大气隙(mm)与最小气隙(mm)、定子铁芯长度(mm)、转子铁芯长度(mm)、定子内径(mm)、轴径(mm)基本参数以确保该参数在普通异步电动机方面设计有效可行；(2)根据确定的定子内径与气隙大小按照公式(1)确定转子外径D2：D2＝Di1-2Lδ；(1)Di1为定子内径(mm)；Lδ为平均气隙长度(mm)；(3)根据转子外径、轴径及电机极数确定转子中永磁体可排布的磁通面积(mm2)；(4)根据电机磁动势平衡定律，忽略铁芯磁阻及漏磁通，按照公式(2)得到永磁体理论最优使用量(mm3)；其中：Bδ为气隙平均磁通密度，为0.8T；E0为永磁电机额定反电势；δmax为最大气隙长度；δmin为最小气隙长度；μδ为空气磁导，其值为4π×10-7H/m；(BH)为永磁体最大磁能积(KJ/m3)；(5)根据永磁体理论最优使用量，并考虑谐波漏磁系数、铁芯磁阻系数、气隙漏磁系数、铁芯漏磁系数因素按照公式(3)计算永磁体实际使用量(mm3)：VNM＝VMΔKδΓ∑s；(3)其中，Δ表示铁芯漏磁系数，Kδ表示气隙漏磁系数，Γ表示铁芯磁阻系数，∑s表示谐波漏磁系数。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机永磁体用量计算的方法，其特征在于：对于非均匀气隙，Lδ按照如下公式计算得到；3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机永磁体用量计算的方法，其特征在于：设定转子铁芯导磁面积，即单极转子外圆面积，与气隙导磁面积，即单极气隙面积，一致，忽略漏磁系数，所述Γ根据如下公式计算得到：其中，H1为定子磁场强度(H/m)，H2为转子磁场强度(H/m)，L1为定子平均磁场有效长度(mm)，L2为...

【专利技术属性】
技术研发人员：武文虎，冯雪山，冯泽民，刘志宏，刘琳，贾钰，
申请(专利权)人：山西北方机械控股有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14