高速永磁电机的设计与分析

本文对一款130kW，转速为31500rpm用于空气压缩机的高速永磁电机进行了设计和分析。针对高速电机的设计指标，选择电机材料并采用磁路法计算出电机的各尺寸参数。利用有限元软件对所设计电机进行电磁场分析，同时分析电机的定转子损耗。然后通过分析电机护套材料和永磁体充磁方式，来达到减小电机内部损耗，降低温度，提高电机性能的目的。

高速永磁同步电机电磁场的分析

用于卒气压缩机的高速永磁同步电机三维模型如图l所示。南电机的永磁体产生的磁力线分布网如图2所示，由永磁体产牛的磁力线矢量图如图3所示。

图1

图2

由图2所示可知，永磁同步电机磁力线是由永磁体产生的，磁力线的流向路径为定子齿、定子轭、定子齿、气隙、定子轭，定子齿，且定子轭中的磁密明显大于线圈中的磁密。由上图结果可知，永磁电机的磁通的分布和走向合理，漏磁通比较少，漏磁系数也较小，永磁体利用率高，符合电机设计要求。

图3

图3中的箭头为磁力线的流动的方向，由上图可知电机中的磁力线是由永磁体产生，流经定子齿、定子轭和气隙，并最终回到定子齿，构成了一个封闭的回路，和实际理论相符。