内置式永磁电机maxwell2d_永磁同步电机的称呼辨析

快来打我* 2023-01-03 01:49 207阅读 0赞

本文主要辨析永磁同步电机的几个常见的称呼：

**一. 表贴式与内置式**

指永磁体在转子上安装的方式。高功率密度永磁同步电机的转子通常采用表贴形式，而内置式则多用于高速电机。

**二. 隐极电机与凸极电机**

隐极电机和凸极电机，切记不可以同永磁体的安装方式混淆，认为在表贴式（凸）则为凸极电机，内置式（隐）则为隐极电机。

事实上，是**根据交直轴电感**来进行区分的。因为表贴式和内置式不同的安装形式会在很大程度上影响电机的交直轴电感。

1.  **交直轴电感的定义**

转子磁极轴线称为直轴，并且主磁通必定经过永磁体。对于磁通密度较高的永磁体，其磁导率几乎与空气的相同。这意味着永磁体可以近似为空气，相当于增大了气隙。当直轴或永磁体轴线与定子绕组轴线重合时，定子的电感即为**直轴电感**。再将永磁体转过

![Image 1][] ，此时定子磁场与转子极间轴线正对，即磁路中不存在永磁体，在此位置下测得的电感称为

**交轴电感**。

从这个角度（直轴电感和交轴电感的定义）上来看，交轴通路的磁阻要小于直轴通路的磁阻，因此**交轴电感要大于直轴电感**。

**2. 交直轴电感的比值**

因此从结构上：对于表贴式电机而言，交直轴磁阻的差异很小，相应的其交直轴电感的差异也很小（小于10%），近似地有

![Image 1][]，因此

**表贴式电机即为隐极电机**

而对于内置式电机， 只考虑气隙和永磁体的磁阻（因为空气的相对磁导率为1，而高级永磁体的相对磁导率近似为1，并且可以忽略铁芯磁阻，因为其相对磁导率很高，数量级为

![Image 1][] ，因此与气隙相比，其磁阻可以忽略不计，

![Image 1][] ）

则有直轴和交轴的磁阻之比为

![Image 1][] ，理解为

**直轴有永磁体和气隙**，而 **交轴只有气隙，因此在永磁同步电机中交轴电感要大于直轴电感**，即

![Image 1][] ，即

**内置式电机即为凸极电机**。两者的不等，也表示会存在 **磁阻转矩**。

注：**在永磁同步电机中，交直轴电感总是大于直轴电感**，这与电励磁凸极同步电机正好相反。这是因为：对于电励磁凸极同步电机，其直轴上存在励磁线圈，且通常嵌在转子槽内，使得凸极表面（即直轴）的气隙均匀且较小，而交轴的气隙要大得多。这一结构的差异，即交轴气隙远大于直轴气隙，使得**电励磁凸极同步电机的交轴电感远小于直轴电感**。

[Image 1]:

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