韦福东, 王建辉, 刘朋鹏

[上海电器科学研究所(集团)有限公司,上海 200063]

0 引 言

超高速电机因其具有转动惯量小，可以直接驱动高速负载等优点，广泛应用于高速空气压缩机、高速磨床、航空航天等高端制造设备[1]。但是因为其转子转速高，所以电机额定频率也远高于普通电机，导致电机损耗较大[2]。对于超高速电机来说，合理选择定子铁心材料可以有效降低电机定子铁耗。

软磁复合(SMC)材料是一种新型不规则铁基金属粉末材料，微粒直径通常约为0.1 mm，通过表面喷裹无机绝缘层，有效降低材料的涡流损耗[3-4]。与传统硅钢片材料相比，SMC材料具有良好的可塑性，使研制复杂定子铁心形状成为可能。通过调整SMC粉末混合物成分，可以使铁心材料表现出不同的损耗特性和机械强度[4]。

由于SMC材料具有磁热各向同性，材料利用率高等优点，已在轴向磁通电机等多种特种电机中取得应用。吴巧变[5]将SMC材料应用到横向磁通永磁无刷电机中，降低了漏磁和转矩脉动；刘成成[6]提出一种SMC材料铁心永磁电机新型拓扑结构，对SMC材料铁心爪极电机和横向磁通电机的齿槽转矩抑制进行了研究。王晓光等[7]对基于SMC材料的轴向磁通永磁电机进行设计和分析，利用SMC材料的加工特点对电机结构进行优化，以弥补SMC材料磁导率低的缺点。黄平林等[8]对定子铁心采用SMC材料、转子采用Halbach磁路的6 000 r/min永磁同步电机(PMSM)进行设计优化，验证SMC材料应用的可行性及Halbach阵列可有效增强气隙磁密、屏蔽漏磁的功能。……