1、相應(yīng)的換向磁勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)良好換向.b-電機(jī)圖II影響永磁直流電機(jī)性能的幾個(gè)關(guān)鍵問題；上海市電機(jī)技術(shù)研究所（200080）周敏穗永磁電機(jī)與普通電機(jī)相比有許多優(yōu)點(diǎn)磁鋼代 替普通電機(jī)中的勵(lì)磁，提高了電機(jī)的效率節(jié)省了 林料并減小了電機(jī)的體積。但莊永邃林料應(yīng)用中還 存在一些問題如使用水鎧材料后，電機(jī)嗓聲、振動(dòng) 增大,直流電機(jī)換向因難等，因此無決這些關(guān)鍵問 題尤為重要。本文就此,對(duì)磁鋼的設(shè)計(jì)、選配及測(cè)量 等關(guān)權(quán)問題進(jìn)行探討。1改善永磁電機(jī)的換向在普通直流電機(jī)中，負(fù)載時(shí)電樞反應(yīng)使氣隙磁 場(chǎng)踏變，磁極下一邊的磁密變得比另一邊的磁密 大，造成氣隙磁密不均、換向惡化，因此在主磁極間 加裝換向極，使換向極產(chǎn)生的磁場(chǎng)與

2、交軸電樞反應(yīng) 磁場(chǎng)抵消，以改善換向條件、減小換向火花并可適 當(dāng)降低由換向不利引起的噪音。但在永磁電機(jī)中， 卻因?yàn)樗挪牧系氖褂枚鴰韱栴}。作為磁極，磁 鋼是產(chǎn)生恒定不變的磁通的源，但它本身的磁阻卻 很大。當(dāng)用磁鋼作換向極對(duì)對(duì)改善換向收效甚微。普通電機(jī)中（如圖1弋）換向極磁場(chǎng)與交軸電樞 反應(yīng)磁場(chǎng)形成串聯(lián)回路，由換向磁場(chǎng)作用產(chǎn)生的旋 轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)大于電抗電動(dòng)勢(shì)與交軸電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 之和，即：化$匕+怙且換向繞組與電樞繞組串聯(lián). 在不同的負(fù)載電樞電流下?lián)Q向極能產(chǎn)生與之大小©19942012 China Academic Journal Electronic Publishing House.

3、All rights reserved. h(tp:/7v-©19942012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. h(tp:/7v-©19942012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. h(tp:/7v-但在水磁電機(jī)中（如圖14）, 一般乍為換向扱 的磁鋼其產(chǎn)生的磁勢(shì)大小基本恒定難以對(duì)空載、負(fù) 載時(shí)不同的電樞反應(yīng)作出相應(yīng)的有效補(bǔ)償，因此起 不到改善換向的

4、作用“通過試絵發(fā)現(xiàn)在永磁41機(jī)中采用不均勻氣隙對(duì) 改善換向比較冇利。溝勻弋隙利二種不均勻氣隙在 空、負(fù)載時(shí)電樞的反應(yīng)情況分別如圖2、b、c°圖2 b是偏心氣隙氣隙卜1度$從磁鋼中心線至極尖連 續(xù)光滑增大，這斥就存效地抑制了電也反應(yīng)引起的 氣盟磁場(chǎng)畸變改善換向也改善了磁鋼極尖處因受 電他反應(yīng)而產(chǎn)生的不可逆去磁現(xiàn)象。圖2y是磁鋼 尖端削角而妊余部分'晾均勻的情況圓弧兩集各 約六分之一長變成“線，實(shí)踐證明兩種情況都有效 地抑制了電憶反應(yīng)N善了換向。一般九=（233,偏心氣隙有利于調(diào)速，但平均氣隙碗密及校低. 而削角氣隙比絞好，具體磁鋼的成形在第3節(jié)說明. 2噪音的降低在永磁電機(jī)中，

5、不論是以磁鋼作定子或以磁鋼 作轉(zhuǎn)子磁鋼對(duì)鐵芯的齒槽效應(yīng)不僅彫響力能指標(biāo). 而且也影響到噪聲和按動(dòng)。針對(duì)齒槽效應(yīng)有兩個(gè)辦 法:采用偏心氣隙和人字形磁鋼，偏心氣隙既是削坍電樞反應(yīng)磁場(chǎng)的辦法，也能 削弱由齒槽效應(yīng)產(chǎn)生的交變力引起的嗓聲和振動(dòng)。 因?yàn)樗箽庀洞琶馨l(fā)生變化（如圖3）,使本來一下 產(chǎn)進(jìn)入磁極的齒捨變成逐漸進(jìn)人，減少了磁鋼對(duì)齒 楷間氣碗磁密的災(zāi)變。試驗(yàn)證明效果比較明顯尢其 是在高速（如 P25W,n=120C0r.p.m）o©19942012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserve

6、d. h(tp:/7v-©19942012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. h(tp:/7v-備心氣陳均勻氣隙圖3入磁鋼，對(duì)降低磁噪聲也有較明顯的效果。過渡部分 一般為一個(gè)齒距/見圖4,因此材料比原來增加扯 G為：G= -G6 r式中f齒距a.r磁鋼做弧長G磁鋼原來垂呈圖4人字形藝鋼rr流伺眼電動(dòng)機(jī)（p=2iw）可調(diào)汕低轉(zhuǎn)速（M2 Mn）(n- 4000r. p m)均勻氣隙220r. p mG2 8dB(A)侗心氣隙120r. p m60 dB(A)我們作一些試驗(yàn)對(duì)調(diào)速

7、電機(jī)可調(diào)的最低轉(zhuǎn)速 及嗓聲作了比較，如表1示。表丨人字形磁鋼的目的也是為了使齒或密逐漸地進(jìn)©19942012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. h(tp:/7v-3磁鋼的設(shè)計(jì)在改善換向和降低噪音兩節(jié)中都談到要選用形 狀比較特殊的磁鋼。不均勻氣隙是通過不等厚磁鋼 來實(shí)現(xiàn)的人字形磁鋼形狀也很持銖。這里以錢鐵硼 磁鋼為例作說明。欽鐵硼林料自83年研制成功發(fā)展 至今按成型方法分有二類：粘結(jié)Nd-Fe-B和燒結(jié) Nd-Fe-B6兩者磁性能如表2示。表2名稱(GS)Br.(MG Oe)

8、(BHxXlO6燒結(jié)NdFeB（躍龍）1000090()024粘結(jié) Nd-Fc-B（美區(qū)通用）6000800012粘結(jié)Nd Fe B（國產(chǎn)）50006M06燒結(jié)Nd-Fe-B成型后為毛坯，必須經(jīng)線切割，僅可 進(jìn)行少量磨加工，加工成本髙£1難成復(fù)雜形狀而粘 結(jié)Nd-Fe-B是磁粉與粘結(jié)劑混合壓制直接成型的, 可通過壓制模將復(fù)雜形狀一次成型，在材料配比合 適及固化較好的情況下可以保證電機(jī)上需要的尺寸 精度，因此前述的不等卑磁鋼或人字形磁鋼都能被 準(zhǔn)確地做出來.在磁鋼的實(shí)際使用中還有二個(gè)問題:一是一臺(tái) 電機(jī)中幾塊磁鋼的配合;二是每塊磁鋼的準(zhǔn)確測(cè)軌, 以永磁直流電機(jī)為例，每塊磁鋼對(duì)鐵芯都存在

9、磁拉 力，若在整個(gè)圓周內(nèi)磁拉力分布不均、則將因單邊磁 拉力而使電機(jī)產(chǎn)生喋聲、振動(dòng)，因此應(yīng)該使同極性下 氣隙磁密盡可能接近，這就要求在磁鋼裝配前能被 準(zhǔn)確地測(cè)量，一般用普通持斯拉計(jì)儀能逐點(diǎn)測(cè)ft - 塊磁鋼上的各點(diǎn)磁密。為準(zhǔn)確地測(cè)量毎塊磁鋼的平 均磁巒可在專用測(cè)試工裝上一該工裝工作面外形 與磁鋼工作面形狀一致一設(shè)置幾個(gè)測(cè)量元件同 時(shí)測(cè)蜀幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的磁密并通過計(jì)算自動(dòng)數(shù)顯其平 均值.用這個(gè)方法既提高了測(cè)雖準(zhǔn)確度，也提高了大 批生產(chǎn)的效率。我們?cè)谝幌盗杏来烹姍C(jī)如無刷直流、 普通永磁直流、髙速無刷等電機(jī)中進(jìn)行了研究實(shí)踐 證明上述方法確實(shí)對(duì)解決永磁電機(jī)的換向、嗓聲、振 動(dòng)等起到了一定的幫助。©

10、19942012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. h(tp:/7v-©19942012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. h(tp:/7v-©19942012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. h(tp:/7v-©19942012

11、China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. h(tp:/7v-維修信息上海市電機(jī)技術(shù)研究所電工計(jì)量室積數(shù)年維修經(jīng)驗(yàn)，憑質(zhì)羞和信譽(yù)贏得了用 戶，靠不斷拓寬修理項(xiàng)目求得了發(fā)展。目前該室對(duì)外承接各種進(jìn)口及國產(chǎn)熱工、電匚儀器儀表;進(jìn)口及國產(chǎn)示波益、 信號(hào)發(fā)生器等各類無線電儀器;各種進(jìn)口儀器儀茂（如口本橫河公司2885.2554. 2503等）;各精度等級(jí)的數(shù)字萬用表;聲級(jí)計(jì)、轉(zhuǎn)速表;各類微機(jī)、電子秤、打工卡、 收銀機(jī)等修理業(yè)務(wù)。該室技術(shù)力量雄厚、修理周期短、價(jià)格合理，歡迎市內(nèi)外用戶 前來惠顧。對(duì)市內(nèi)用八可實(shí)行上門接送。該室同時(shí)還可為用戶設(shè)計(jì)、改制各類非標(biāo)測(cè)