永磁电机永磁体涡流损耗的研究进展

2017-05-13李洪凤崔忠宝

微特电机 2017年4期

李洪凤，韩冰，崔忠宝

(1.天津大学,天津300072;2.天津东方兴泰工业科技股份有限公司,天津301700)

0 引言

与电励磁电机相比,永磁电机无需无功励磁电流,降低了转子损耗,使电机在较宽负载范围内保持较高的效率和功率因数。此外,永磁电机具有结构简单、运行可靠等优点,在许多领域可取代电励磁电机。特别是稀土永磁材料的应用,大大提高了永磁电机的性能,使其在工农业生产、家用电器、医疗设备、航空航天等各个领域均显示出强大的生命力,具有广阔的应用前景[1]。

永磁体大多采用具有较高的矫顽力和剩磁的钕铁硼材料,其电导率高、耐热性差,永磁体涡流损耗与铜耗和铁耗相比,在多数情况下并不大,但对于高速电机、高功率密度电机以及封闭(或半封闭)结构的电机,永磁体涡流损耗会使其转子部分产生较大的温升,而永磁体在温升的影响下会发生不可逆退磁,最终将导致电机无法安全可靠地运行。随着永磁电机的广泛应用,永磁体涡流损耗的研究在电机设计和改进中尤为重要[2-4]。针对这一问题,很多学者进行了深入研究,方法不尽相同,主要分为3大类:有限元法,等效磁路法和解析法。本文分别对这3类方法的起源、发展演变过程以及在不同种电机中的最新应用情况进行阐述,总结了各自的优缺点,最后探讨了3大类计算方法的主要发展方向。