永磁电机

概念定义

永磁电机是以永磁材料及其磁路设计为核心的电机技术。相关机型包括永磁直流电动机、永磁无刷直流电动机、异步起动永磁同步电动机等。不同机型在结构和运行方式上有所区别，其设计均涉及永磁材料特性、磁路计算、磁场分析及转矩控制等技术内容。

永磁电机的电磁设计需要结合永磁材料特性与磁路设计原理。工程设计可采用等效磁路计算和磁场有限元分析，对电机内部磁场进行分析，并据此开展结构及电磁方案设计。齿槽转矩也是永磁电机设计中的处理对象，可通过相应的削弱方法改善其影响。电磁设计程序可将材料、磁路、结构和分析过程整合为具体的设计流程。

永磁同步电机主要由定子铁芯绕组、转子永磁体、转子铁芯及转轴等部分组成。转子可采用表面凸出式、表面嵌入式或内埋式设计。不同布置方式会形成不同的转子结构，其中内埋式结构可用于高速电机。

永磁体的材料选择与机械加固方式需要配合电机结构。采用烧结钕铁硼材料作为永磁体时，可配合碳纤维护套进行加固。护套用于满足转子结构的加固需求，并与永磁体、铁芯和转轴共同构成转子系统。

定子绕组是永磁同步电机的重要组成部分。新能源汽车所采用的内置式永磁同步电机可使用分布式绕组，以优化NVH性能。电机运行产生的热量还需要通过冷却系统处理，部分永磁电机采用水冷技术冷却定子，使定子及其绕组处于相应的热管理范围内。

永磁电机的应用形式取决于机型和转子结构。新能源汽车可采用内置式永磁同步电机，并结合分布式绕组和定子水冷技术；高速电机可采用内埋式转子结构。永磁直流、永磁无刷直流及异步起动永磁同步等机型，则构成永磁电机的不同技术类别。