张　健，　窦　娜，　程　源，　姚丙雷，　陈伟华

[1. 北京新能源汽车股份有限公司，北京　102606；2. 国核电力规划设计研究院，北京　100095；3. 山西长治供电公司，山西 长治　046000；4. 上海电器科学研究所(集团)有限公司，上海　200063]



自起动实心转子永磁电机性能分析计算与优化

张健1，窦娜2，程源3，姚丙雷4，陈伟华4

[1. 北京新能源汽车股份有限公司，北京102606；2. 国核电力规划设计研究院，北京100095；3. 山西长治供电公司，山西 长治046000；4. 上海电器科学研究所(集团)有限公司，上海200063]

摘要：针对现阶段单纯基于磁路法计算精度相对不高的问题，研究了磁路法和时步有限元法的优势和不足。以一台22kW实心转子永磁电机为例，分别采用两种方法计算了在空载情况下电机的气隙磁密、空载感应电势以及负载情况下的起动转矩、最小转矩等性能指标；并对该样机部分性能指标进行实测。对比实测与计算结果表明，有限元方法准确可靠。进而试算了在不同气隙大小及不同磁钢宽度时电机的性能，提出改进方案，为永磁电机的优化设计提供了重要参考。

关键词：自起动永磁电机； 磁路法； 时步有限元法； 优化设计

0引言

自起动实心转子永磁同步电动机(以下简称永磁电机)具有起动性能好、功率因数高、效率高、气隙磁密波形易于优化以及转子机械强度高等优点，在一些长期连续运行的场合替代传统的异步电机具有较大的节能优势，因此得到越来越广泛的应用[1-2]。

实心转子一般采用焊接加工，常见的实心转子电机结构中，一般气隙长度设计得较大，势必增加永磁体用量，加大起动电流倍数。……