吕欢剑，郭德森

(1.杭州史宾纳科技有限公司，杭州 311307；2.中国电子科技集团第28研究所，南京 210007)

0 引 言

永磁同步电机根据转子位置设计可分为内转子型与外转子型，外转子型永磁同步电机转子在外，定子在内，既具有永磁同步电机定子励磁电流小，力能指标高，易于调速，节能效果好等优点;又具有转动惯量大，散热能力好，节省铜线，电机效率与输出功率高等优点[1],在风机、轮毂电机、曳引机等领域广泛应用[2]。

对于外转子结构永磁同步电机，其转子一般需要设计成Halbach永磁阵列结构，这是由于Halbach永磁阵列具有诸多优势：良好的单边聚磁效应，可以提高电机的气隙磁通密度，在永磁体用量相等情况下，提高电机转矩密度与功率密度；Halbach永磁阵列内部已形成闭合磁路，转子轭部磁通密度大幅减小，可以降低转子轭部厚度，转子内半径增大，力能指标提升[3]；Halbach永磁阵列强侧磁场的磁通密度分布波形呈良好正弦性，优化电机反电动势波形，降低齿槽转矩与转矩波动。这种Halbach永磁阵列主要分为Halbach永磁阵列磁环和拼装式Halbach永磁阵列，前者是将各向同性磁环或者辐射取向磁环置于多极磁化线圈，运用电容式脉冲充磁机释放脉冲大电流饱和磁化得到；后者是将磁化方向不同的永磁体按Halbach阵列规律进行拼装排列得到。

烧结永磁铁氧体极异方性多极磁环是永磁铁氧体材料中的后起之秀，其外圆周或内圆周表面磁场呈N、S极交替同轴排列，内部磁矩呈Halbach阵列结构，工作面磁通密度分布具有良好的正弦性，性能价格比高，被广泛运用于内转子型永磁同步电机。……