永磁同步电机永磁体涡流损耗计算与研究
表贴式永磁电机永磁体涡流损耗有限元计算方法对比研究
表贴式永磁电机永磁体涡流损耗有限元计算方法对比研究程思为;曾梓涵;张庆湖;李兴洪【期刊名称】《海军工程大学学报》【年(卷),期】2024(36)1【摘要】脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术广泛应用于表贴式永磁电机(surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)控制,而在PWM电流激励下永磁体内涡流损耗较大。
为快速、准确获取涡流损耗,基于电机磁场沿轴向近似均匀分布特性,提出了一种PWM激励下永磁体内涡流损耗有限元(finite element method,FEM)简化计算方法。
首先,以3台永磁体轴向分段数目不同的SPMSM为研究对象,对比同工况下简化方法、2D FEM、3D FEM涡流损耗计算结果,结果表明简化方法与3D FEM计算结果误差小于3%,而计算时间远小于3D FEM;然后,基于涡流损耗随永磁体轴向分段增大而减小的特点,通过不同永磁体轴向分段数目的SPMSM,在堵转工况下分离永磁体涡流损耗,验证了简化方法计算有效性;最后,通过实测电机各相电阻计算电机直流铜耗,对实测涡流损耗差值进行修正,进一步验证了简化方法的准确性。
【总页数】7页(P34-40)【作者】程思为;曾梓涵;张庆湖;李兴洪【作者单位】海军工程大学电磁能技术全国重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TM351【相关文献】1.永磁同步电机永磁体涡流损耗的二维有限元估算2.表贴式永磁发电机永磁体涡流损耗研究3.基于混合有限元解析法的永磁同步电机永磁体电涡流损耗估计4.表贴式多相永磁电机永磁体3次谐波削极分析5.表贴式永磁同步电机永磁体护套动力特性研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
永磁电机永磁体涡流损耗开题报告
本科生毕业设计（论文）开题报告论文题目：高速电主轴永磁同步电机永磁体涡流损耗的计算研究学院：电气工程学院专业班级：电气工程及其自动化0903班学生姓名：杨乐学号：090301087导师姓名：韩雪岩开题时间：2013年3月18日1.课题背景及意义1.1研究高速电主轴永磁同步电机的背景及意义永磁同步电动机（PMSM）具有效率高、功率密度高、控制性能好等优点，广泛应用于高性能的驱动领域。
各国机床行业为了提高自己企业的竞争能力,对数控机床和高档加工中心的研制都投入了相当大的精力,如何能进一步提高机床的加工精度、加工效率和自动化水平是各国机床行业都在广泛关注的问题。
主轴单元作为机床的关键部件,直接影响机床的加工精度,效率以及自动化水平,而主轴电机的性能则直接决定了主轴的优劣,因此研究和开发高性能的主轴电机,对提高机床的水平有着非常重要的意义[1]。
当前在数控机床和高精密加工领域中的电主轴仍以感应电机为主,这主要是因为感应电机的设计已经相当成熟,调速范围宽广,但是感应电机作为主轴电机仍然着具有明显的缺点:1)功率因数低效率差,导致需要配备大容量的逆变器装置;2)转子上有励磁绕组导致转子发热,产生的热源直接传至主轴影响主轴加工精度;3)转矩密度低,电机体积大;4)低速运行时,会产生较大的转矩脉动,与之相比永磁同步电机使用永磁体励磁具有转子不发热,效率和功率因数高,转动惯量小,动态响应快和转矩密度高等优点,主轴电机永磁同步化,将是提高数控机床领域竞争能力的重要途径之一。
因此，研究电主轴永磁同步的各部分损耗对有关此领域的发展具有重要的意义。
通过实际测量，永磁体区域的涡流损耗随着槽口的增大而大幅度增加，在一些情况下，不同永磁电机磁极区域的涡流损耗会远远地超过定子铁心损耗与电枢绕组铜耗，因而，忽略此部分损耗是不正确的。
然而，通过查阅国内外文献，发现关于利用有限元分析永磁电机永磁体内涡流场的研究和论文还相对较少，在国内也是鲜有研究。
永磁同步电机永磁体涡流损耗计算与研究
密级：内部高速电主轴永磁同步电机永磁体涡流损耗计算研究The calculation and analysis ofhigh-speed spindle permanent magnet motor eddy current losses in the permanent magnet学院：电气工程学院专业班级：电气工程及其自动化0903班学号：学生姓名：指导教师：（副教授）2013 年 6 月摘要永磁同步电机是由永磁体建立励磁磁场的同步电机，电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，提高了电机运行的可靠性；又因无需励磁电流，省去了励磁损耗，提高了电机的效率和功率密度。
当外磁场发生变化时，永磁体就会产生涡流导致发热。
因此，很有必要对转子永磁体内的涡流进行计算和分析，并采取相应的解决办法。
本文主要运用了有限元软件对高速电主轴永磁电机永磁体的涡流损耗进行分析，以得到永磁体涡流损耗的大小和分布规律，并研究永磁体涡流损耗的影响因素，从而为减小永磁体涡流损耗提供依据。
首先建立高速电主轴永磁电机有限元模型，对模型进行激励源加载和剖分，为涡流损耗的分析奠定基础；然后采用上述模型，计算得到永磁体内涡流损耗的大小和分布；分析正弦波供电和变频器供电下永磁体涡流损耗的特点；最后着重研究不同极槽数、转子磁路结构对永磁体涡流损耗的影响，提出减小涡流损耗的措施，为提高电机性能奠定基础。
针对永磁同步电机自身的特点，通过二维电磁场有限元方法分别求解了空载时和负载时电机永磁体内的涡流。
采用了瞬态分析，根据瞬态计算出的数据绘出了涡流损耗波形，并得出永磁体内的涡流损耗分布图。
最后通过分析波形得出了影响永磁体内涡流的因素以及应采取的措施。
关键词：永磁同步电机；永磁体；涡流损耗；有限元法IAbstractBecause of the magnetic field which is built by permanent magnet, permanent magnet synchronous motor (PMSM) has simplified structure and low cost for its machining and installation. Besides, the operational reliability has also been improved. Benefiting from the absence of the exciting current and the excitation loss, the efficiency and the power density have increased.. The eddy current induced in permanent magnet often lead to heat when the external magnetic field is time-varying. So it is necessary to calculate and analyze the eddy current in rotor and to find solutions.The paper mainly uses the finite element analysis software to analyze high-speed spindle permanent magnet motor eddy current losses in the permanent magnet , so that to get the value and distribution of it. The same time it can study the factors of eddy current loss in the permanent magnet , so as to provide the basis for reducing the eddy current loss.Firstly, finite element model of the high-speed spindle permanent magnet motor is founded , and the model would be load the excitation source and split , all are laying the foundation for the analysis of eddy current loss ; Then using the above model ,to calculate the value and distribution of eddy current loss in the permanent magnet; characteristics of eddy current loss the permanent magnet under the sine wave power and inverter power is analyzed later; finally focusing on different poles number of slots, the structure of rotor magnetic circuit affect the eddy current loss in the permanent magnet , and take the measures to reduce eddy current loss , to lay the foundation for improving motor performance.Based on the actual structure of disc type permanent magnet synchronous machines, the magnet field of the machine and the eddy current in the rotor are solved by two-dimensional finite element method (FEM). The calculation is carried out under the condition of load and no-load, respectively. It includes the eddy current caused by the teeth of the stator and the different eddy currents under different running speed conditions. After solution, the magnetic vector potential waveformsIIand the eddy current waveforms are drawn according to the result data, and distribution figures of the eddy current losses are also obtained. Some influencing factors on the eddy current in the permanent magnet are concluded. Some effective measures are taken according to the analysis of the waveforms.Keywords: permanent magnet motor；permanent magnets；eddy current loss；finite element methodIII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1高速电主轴永磁同步电机国内外发展状况 (1)1.2 永磁体涡流损耗的研究现状 (3)1.3 本课题研究意义及内容 (5)1.3.1 本课题研究的意义 (5)1.3.2 本课题研究的内容 (5)第2章永磁电机转子永磁体内的瞬态场及其分析方法 (7)2.1 电机电磁场的基本理论依据 (7)2.1.1 电机电磁场的数理基础 (7)2.1.2 边界条件的类型及处理方法 (8)2.2 二维瞬态场分析的特点及其数学模型的建立 (9)2.3 高速永磁同步电机永磁体内瞬态场的求解 (12)2.3.1 求解电机电磁场问题的数学方法 (12)2.3.2 分析涡流场的具体方法 (14)第3章高速永磁同步电机永磁体内涡流损耗的计算分析 (15)3.1 永磁体涡流损耗的有限元计算分析 (15)3.1.1 转子内永磁体涡流损耗的计算 (16)3.1.2 空载情况下永磁体涡流损耗的计算与分析 (16)3.1.3 负载情况下永磁体涡流损耗的计算与分析 (19)3.1.4 不同极槽配合永磁体涡流损耗对比分析 (21)3.2 本章小结 (23)第4章分析永磁体涡流损耗对永磁电机性能影响 (25)4.1 永磁体涡流损耗的影响因素 (25)4.2 减小永磁体涡流损耗的措施 (27)第5章总结 (29)参考文献 (31)致谢 (34)I第1章绪论1.1高速电主轴永磁同步电机国内外发展状况永磁电机具有节能高效、结构简单等一系列优点，在当今世界能源短缺的情况下，备受国内外专家学者和业内人士的普遍关注，是电机行业发展中的热点话题，其应用领域也正在不断地扩展。
浅谈高速永磁同步电机的涡流损耗
125中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2020.03 （上）1 涡流损耗的概念所谓涡流损耗，一般来讲就是导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时，导体内产生的电流导致的能量损耗。
在永磁同步电机中，由于转子与定子磁场同步旋转，常忽略转子的涡流损耗。
实际上，定子齿槽效应，绕组磁动势的非正选分布和绕组中的谐波电流所产生的谐波磁动势也会在转子永磁体、转子呃中引起涡流损耗，本文重点讨论转子永磁体上所产生的涡流损耗。
2 涡流损耗产生的理论分析在永磁同步电机中所含的磁场一般由三部分组成，即电枢绕组所产生合成磁动势，永磁体所产生的永磁磁场和气息中由电枢绕组和永磁体所产生的合成磁场。
考虑节距，分布和斜槽因数后，假设每项绕组有效砸数为，则每极下各项磁动势关于空间角位置θ的关系为：定子合成磁动势为各项磁动势之和，将上式叠加整理可得：（1）由式（1）可得，当时间0t=时，，当时间1t t =时，，把这两个磁动势波画出来比较可见磁动势的幅值没有变，只是F S1比F S2向前推进了一个角度β，，随着β角的增大，磁动势波布段的移动，所以s F 时一个恒幅，正选分布的一个正向行波，由于定子内腔为圆柱形，所以s F 实质上是一个沿浅谈高速永磁同步电机的涡流损耗苏兴彪1，贺方志2 （1.曲阜师范大学；2.山东港口日照港集装箱发展有限公司，山东 日照 276800）摘要：电机是一种能量转化的装置，电动机是把电能转化为机械能的装置，发电机就是把机械能转化为电能的装置。
然而，在每种转化过程种，都会有一定的损耗。
电机在运行过程中产生的损耗大致可以分为铁损、铜损、涡流损耗。
随着新能源汽车的发展以及新型永磁材料和电力电子技术的发展，对永磁电机的要求越来越高，低损耗、高功率的电机设计成了每个电机设计者的追求，本文主要内容为槽极配合减小涡流损耗。
关键词：永磁；电机；涡流损耗中图分类号：TM341 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）03（上）-0125-02着气息圆周连续推移的旋转磁动势波，sF 的推移速度，可从波上任意一点的推移速度来确定，对于幅值这一点，其振幅恒为，式（1）中（2）把上式求导，可以求出幅值的推移角速度（3）式（3）表明磁动势推进的角速度和交流电电流的角频率相等，由于一转等于p·2pi 的点弧度，所以用转速表示旋转磁动势的转速n应为即恰好等于同步转速。
永磁同步电机永磁体涡流损耗快速计算方法研究
永磁同步电机永磁体涡流损耗快速计算方法探究在永磁同步电机中，永磁体涡流损耗是影响机器效率和寿命的重要因素之一。
为了快速准确地计算永磁体涡流损耗，本文提出了一种基于模态分析和有限元法的计算方法。
起首通过模态分析，成功地将永磁体涡流损耗问题转化为电磁场分析问题，并利用有限元法求解。
通过对不同永磁体结构的计算分析，可以得到永磁体涡流损耗与永磁体厚度、永磁体间隙、永磁体长度等因素的干系规律。
最后，基于上述探究，提出了一种好用的永磁体涡流损耗计算模型。
关键词：永磁同步电机；永磁体涡流损耗；模态分析；有限元法；计算模型AbstractIn the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM), Permanent Magnet (PM) eddy current loss is one of the important factors affecting machine efficiency and life. In order to calculate the PM eddy current loss accurately and quickly, this paper proposes a calculation method based on modal analysis and finite element method. Firstly, the PM eddy current lossproblem is successfully transformed into an electromagnetic field analysis problem through modal analysis, and solved by the finite element method. By analyzing the calculation of different PM structures, the relationship between the PM eddy current loss and factors such as PM thickness, PM gap, and PM lengthcan be obtained. Finally, based on the above research, a practical PM eddy current loss calculation model is proposed.Keywords: Permanent Magnet Synchronous Motor; Permanent Magnet Eddy Current Loss; Modal Analysis; Finite Element Method; Calculation Model1. 引言永磁同步电机由于其高效、低噪音、低震动等优点，在工业和民用领域得到了广泛应用。
永磁同步电机永磁体涡流损耗的二维有限元估算
磁 。在 电机设 计 时考虑 永磁体 的 温升 十分 重要 。本文 采 用二 维 有 限元 方 法 来估 算 三维条 件 下的永 磁体 涡 流损耗 ， 并提 出一种估 算 的方 法。 以普瑞 斯 ０ ４电动 汽 车 电机 为例 ， 仿 真 结 果表 明 此 方 法 实
用有效 。
关键词 ：涡流损 耗 ； 二 维有 限元 ； 永磁 体 ；几何尺 寸 比
耗， 这样 ， 就可 以很方 便地 用较 少 的计 算 资 源得 到较
比电机 的总损 耗 不 大 ， 但 是 转 子 的散 热 条件 本 身 较 差， 而且 有些 电机 的永 磁体 外部包 有 一层保 护层 ， 加 剧 了永 磁体 的散 热 问题 ， 而 钕铁 硼 永 磁 体 的最 大 允 许 工作 温度 一般 都 比较低 ， 过 热 时会 退 磁 ， 文献 ［ ４ ］ 中就存 在一 个实 例 。永磁 体 的温升 问题是 永磁 同步
第３ ３卷 第 １期
２ ０ １ ４年 １月
电 工 电 能 新 技 术
Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ
Ｖｏ １ ． ３ ３．Ｎｏ ． １
第 １ 期
梁斯 庄 ， 等 ：永磁 同步 电机永 磁体 涡流 损耗 的二 维有 限元估 算
５ ７
磁体 涡流损耗 的二维 与 三维 有 限元仿 真 结果 之 间 的 关 系鲜有深入研究 。如果能够 找到这个 关系 ， 就 有可
永磁 同步 电机 （ Ｐ ＭＳ Ｍ） 的转 子 与定 子 磁 场 同步 旋转 ， 但是 定子 电流 的时 间谐 波 、 定 子磁 动势 的空 间 谐 波 以及 定子 齿槽造 成 的磁导 变化 均会 在转 子 中引
永磁体涡流损耗的分析
２ ０１ ５矩
Ｖ ｏ １ ． ４ ８ ．Ｎ ｏ ． ６
６月
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
永 磁 体 涡 流 损 耗 的 分 析
陈丽香 ，王雪斌 ，李
摘
敏
（ 沈 阳工业大学 国家稀土永磁 电机 工程技术研究 中心 ，沈 阳 １ １ ０ ８ ７ ０ ） 要 ：表 面式永 磁电机永磁体直接与气隙接触 ，变频供 电时产生 的较大含量谐 波将在 永磁体 内产 生一定 的涡流损
Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ห้องสมุดไป่ตู้ ｎ ｇ １ １ ０ ８ ７ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ：Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ—ｍｏ ｕ ｎｔ ｅ ｄ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｎ ｅ ｎ ｔ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｍｏ ｔ ｏ ｒ，ｔ ｈｅ ｐ ｅ ｍ ａ ｒ ｎ ｅ ｎ ｔ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｉ ｒ ｇ ａ ｐ，ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｏ ｆ ｈ ａ ｍ ｏ ｒ ｎ ｉ ｃ ｓ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ ｉ ｎｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｗｉ ｌ ｌ ｌ ｅ ａ ｄ ｔ ｏ ｅ ｄ ｄ ｙ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ｏ ｓ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ＰＭｓ ，ｆ ｕｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｏ ｒ ｅ，ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｐｏ ｏ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ Ｐ Ｍｓ ｗｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ｖ ｅ ｒ ｙ
高速永磁电机转子涡流损耗解析计算
微电机MICROMOTORSVoo.53. No. 11Noe.2020第53卷第11期2020年 11月高速永磁电机转子涡流损耗解析计算徐广人，万德鑫，张超，王晓宇（沈阳工业大学国永磁电机工程技术研究中心，沈阳110870）摘 要：高速永磁同步电机采用变频器供电含有大量谐波、频率高等特点导致转子涡流损耗升高，从而使电机温度上升，给 ， 电机效率、永磁体性能等 ％针表 永磁电机， 子涡流损耗的解析计算，该方法在极坐标系下建立 型， 气隙 、护套、永磁体等子域，并为了提 型的计算精度，考虑了涡流反应影响和定子的开槽效应。
以一台15 kW 表贴式高速永磁电机为例，采用正弦波供电和PWM 供电两种供电方式，分析气隙、宽度以及护套子涡流损耗的 ％将析法的计算结果和有限元法结果进行比较，验证解析方法的 性。
关键词：表永磁电机；转子涡流损耗；解析法；有限元中图分类号：TM351 文献标志码：A文章编号：1001-6848（2020）11-0025-06Analytical Calculation of Eddy Current Loss is High-speen PermaneetMagnet MotorXUGuangten ， WANDexcn ， ZHANGChao ， WANGXcaoyu( NarnonaeEngnn e inng Reieaith CenreiBoiREPM EeetrintaeMathnne ， Shenyang UnneeiinryoBTethnoeogy ，Shenyang 110870， Chnna )Abstract : High speed permanent mdgne machines uses frequency conveaee to suppO powee ，which contains aoatgenumbetolhatmonccsand hcgh ltequencU ， oeadcngtothecncteaseoltototeddUcu t entoo s ， whcch makes themotottempetatutetcse ， btcngsdc l ccuotcestoheatdc s cpatcon ， and a l ectsthemotote l cccencU ， petmanentmagnetpetlotmanceand othetcndccatots.Fotsutlace-mounted hcgh-speed petmanentmagnetmotots ， theana- otccaocaocuoatcon oltototeddUcu t entoo s wasdetceed.Thcsmethod estabocshed thepo- oatcootdcnatesUstem ， conscdetcngtheactgap oength ， sheath ， petmanentmagnetand othetsubdomacns ， and cn otdettocmptoeethecaocuoatcon accutacUolthemodeo.ThecnlouenceoleddUcu t entteactcon and thesoo t cngeffeci of the statoe were consigered. Taking a 15kW meter mounted high speed permanent maenel eectac mo-totasan exampoe ， thecnlouenGeolactgap oength ， sootopencngwcdth and sheath matetcaoon tototeddyGu t ent oo s wasanaoyeed byuscngscnewaeepowetsuppoyand PWM powetsuppoy.ThetesuotsolanaoytcaomethodweteGompated wcth thoseollcncteeoementmethod toeetclytheaGGutaGyolanaoytcaomethod.Key wordt : sutlaGehcgh-speed petmanentmotot ； tototeddyGu t entoo s ； anaoytcaoGaouoatcon ； FEMo 引言电机具独特优点： 的 密度、效率高；电机体积小于电机，可以效的节 节省空间；电机的 量， 应 ；可与 负载直接相连，减系提高系 效率[1]%基于 电机收稿日期：2020 09—23作者简介： （1995）,男，硕士研究生，研究方向为电机及其控制。
大功率永磁同步电机转子永磁体损耗研究
龙源期刊网
大功率永磁同步电机转子永磁体损耗研究
作者：朱卫光张承宁董玉刚
来源：《电机与控制学报》2014年第01期
摘要：针对大功率永磁电机同步电机运行时由于定子电流过大在转子永磁体中引起大量涡流损耗的问题，构建时变有限元模型，以控制器工作在不同开关频率下所测试得到的电流作为输入，分析气隙磁场畸变与控制器开关频率之间的关系，研究转子永磁体内感应电流和涡流损耗与控制器开关频率之间的关系，讨论在低开关频率下转子涡流损耗的变化情况。
最后搭建台架实验通过测量电机反电势电压衰减计算永磁体的涡流损耗。
实验与仿真结果表明，所构建有限元模型与台架实验取得了一致的结果。
关键词：大功率永磁同步电机；永磁体涡流损耗；开关频率；有限元模型；定子电流时间谐波
中图分类号：TM 321 文献标志码：A 文章编号：1007-449X（2014）01-0033-05。
永磁体涡流损耗与永磁同步电机温度场研究
永磁 体 涡流 损耗 与永磁 同步 电机 温 度场 研 究 术
魏雪环 ， 兰志 勇 ， 谢先铭 ， 廖 克亮 ， 李 虎如 ， 陈麟 红 （ 湘潭 大 学 信 息工程 学 院 ， 湖 南 湘潭 ４ １ １ １ ０ ５ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ：Ｔｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ，ＰＭＳ Ｍ ｈａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｕ ｎ ｉ ｔ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ
确定的； 永 磁 电机 永 磁 材料 的性 能 受 温 度变 化 的
影 响， 过高 的温 升会使 永磁 体材 料 出现退 磁现 象 ，
严 重 影 响 电机 运 行 的稳 定 性 ¨ ｊ 。 电机 温 度 场 的 计 算 尤为重 要 。 目前 ， 对 于 电机 温 度 场 的分 析 绝 大多 数都仅 限于 对 电机 绕 组 损 耗 、 定 子 损耗 进 行 分 析计 算 ， 忽 略 了永 磁 体 涡 流损 耗 对 电机 温度 场 的影 响 ， 如文 献 ［ ２ ］ 虽 然 对 永 磁 体 涡 流 损 耗 进 行 了分 析 ， 但 并没 有 分 析 永 磁体 涡流 损 耗 对 电机 温
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ｔ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ｔ ａ ｎ ４ １ １ １ ０ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
０ 引 言
直驱式分数槽集中绕组永磁同步风力发电机永磁体涡流损耗解析计算_沈世林
为使电机获得较大的绕组系数分数槽集中绕组单 元电机的定子槽数 Z0 为奇数，Z0 与永磁转子极对数 p0 之间满足[14] （1） Z 0 2 p0 1 若定子槽数 Z0 为偶数，Z0 与 p0 之间满足
Z 0 2 p0 2
（2）
永磁磁动势产生涡流损耗原理 计算永磁磁动势产生的气隙磁场时， 将永磁体等效 成具有恒定内磁导的磁动势源。 永磁体在气隙处仅会产 生 =(2k－1)（k=1, 2, …）次的空间磁动势，该磁动势 与转子同步运动，线速度为 R p 。 永磁谐波磁动势作用于磁路建立相应的永磁气隙 磁场，磁路总磁导由气隙磁导、永磁体内磁导和槽内磁 导组成。图 1 所示磁路的总比磁导 λδ 的傅里叶级数表 达式为[15]
10
直驱式分数槽集中绕组永磁同步风力发电机永磁体涡流损耗解析计算
2014.№6
损耗与各种影响因素之间的关系。 在设计分析电机永磁体涡流损耗也可用时步法有 限元进行计算，但是计算大型电机涡流损耗，需对电机 进行精密剖分，计算时间长。当研究永磁体涡流损耗与 电机参数关系时需重新建立电机模型，重新进行计算， 分析效率低。 使用解析法可直观了解永磁体涡流损耗与 电机参数关系，提高电机设计效率。本文从转子气隙磁 场分布入手，分析永磁体产生涡流损耗的原因，推导永 磁体涡流损耗的解析计算方法， 并用有限元软件对解析 计算方法进行仿真验证。
兆瓦级直驱式风力发电机通常采用定子槽数比电 机极数多的配合形式。发电机的转子直径大、极数多， 为了简化物理和数学模型， 以下可以近似地在二维直角 坐标系下讨论永磁电机永磁转子涡流损耗。 图 1 为定转 子在二维直角坐标系下几何尺寸示意图。 永磁体中磁场变化感生的电场会在其内部产生涡 流，同时出现集肤效应。电磁场在导体中透入深度为
永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法_徐永向
2007年7 月电工技术学报Vol.22 No.7 第22卷第7期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jul. 2007永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法徐永向胡建辉胡任之邹继斌（哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院哈尔滨 150001）摘要表贴式永磁同步电机转子涡流损耗的计算受到很多学者的关注。
但由于转子涡流损耗测量困难，目前还没有一种准确的实验验证方法。
本文提出一种能分离出电机基本损耗、高频铜损和高频铁损的实验验证方法，对该验证方法的原理和实施方法进行了分析，并以一高速永磁同步电机的转子损耗测试为例，对永磁同步电机的高频损耗进行了测试和分析。
实验结果表明，该验证方法能准确反映转子涡流损耗规律。
关键词：永磁同步电机转子涡流损耗实验验证中图分类号：TM351An Experimental Verification Method of Calculation for Rotor EddyCurrent Losses in PMSMsXu Yongxiang Hu Jianhui Hu Renzhi Zou Jibin（Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China）Abstract Calculation of rotor eddy current losses of surface-mounted permanent magnet synchronous machines (PMSM) has attracted the attention of many scholars. Because it is difficult to measure the rotor eddy current losses, there is no appropriate experimental verification method for the calculation method. An experimental verification method is presented, in which the rotor eddy current losses are separated from the fundamental losses and the high-frequency stator core losses and winding resistance losses. The principle and implementation are analyzed in this paper. The method is applied in rotor eddy current losses test of a high-speed PMSM. And the high-frequency losses are measured and analyzed. Experimental results show that results with this method accord with the rule of the rotor eddy current losses.Keywords：PMSM, rotor eddy current losses, experimental verification1引言在表贴式永磁同步电机中，由于转子与定子磁场同步旋转，常忽略转子中的涡流损耗。
永磁同步电机磁钢涡流损耗研究
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Ｍ ＩＣＲＯＭＯＴＯＲＳ
Ｖｏ１．４９． Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２０１６
永 磁 同步 电机磁 钢 涡 流 损 耗 研
王腾 飞 ，杨 娟
（１．中车株洲 电机有 限公 司 ，湖南 株洲 ４１２０００；２．福 建鼎信实业有 限公 司，福建 福 安 ３５５０００）
磁体涡流损 耗的解析解 ，与有 限元仿真结果进行对 比表明此方法可行 。
关键词 ：永磁 同步 电机 ；涡流损 耗 ；鲜析法
中图分类号 ：ＴＭ３５１；ＴＭ３４１
文献标 志码 ：Ａ
文章编号 ：１００１－６８４８（２０１６）０６－００２１－０３
Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃａ ｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｄｄｙ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｌｏｓｓ ｉｎ Ｐｅｒｍ ａｎｅｎｔ Ｍ ａｇｎｅｔ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｍ ｏｔｏｒ
收稿 日期 ：２０１５—１１—１１，修 回 日期 ：２０１５—１２—２４ 作 者简介 ：王腾 飞（１９８６），男，硕士 ，工程 师 ，研 究方 向为 永磁材料 的应用研究 。
杨 娟 （１９９０），女 ，工程 师，研 究方向为金属材料 。
· ２２·
＇ＩＬ １ｌ！知
４９卷
方 法对 解析计 算 结果进 行 了验证 。
ｔｈｅ ＰＭｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔ ｈｅ ＰＭ ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｏｓｓ ｂｙ ａｎａｌｙｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ２Ｄ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ（ＦＥＭ）
ｗａｓ ｃｏｍｐａ ｒｅｄ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｃｏｎｆ ｉｒ ｍ ｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｅｒ ｍ ａｎｅｎｔ ｍａｇｎ ｅｔ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔｏｒ； ｅｄｄｙ ｃｕｒｅｎｔ ｌｏｓｓ； ａｎａ ｌｙｔｉｃａ ｌ ｍｅｔｈｏｄ．
电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律及相应的影响研究
电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律及相应的影响研究作者：刘岩松滕飞来源：《山东工业技术》2019年第02期摘要：为获得电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律和影响情况，提出电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律及相应的影响研究。
采用有限元软件对涡流损耗进行分析，得出径向每层永磁体涡流损耗的数值大小，绘制周向分布规律图;根据其分布规律，从温度、磁场等方面变化分析涡流损耗分布的影响，完成提出的研究。
得到准确的涡流损耗分布规律以及相应的影响。
关键词：永磁体;同步电机;涡流损耗;电动飞机DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2019.02.1840 引言电动飞机永磁同步电机是利用外部旋转磁场吸引内部恒定磁场进行转动，同步电机具有运转效率高、功率密度大、能控性强等优势，广泛应用于高性能驱动领域。
电动飞机永磁同步电机分为三种，分别为双凸极永磁电机（Doubly-Salient Permanent Magnet Motor）、磁通反向电机（Flux Reversal Machine）、通切换型永磁电机（Flux-Switching Permanent Magnet Machine）[1]。
每种结构的原理因为永磁体的位置不同，具体原理会有所差别，但原理共性是相同的。
节能减排是全球各行业的共同目标，对于我们而言，更加高效的永磁同步电机就是不断追求的目标，提高效率就是减小损耗，所以涡流损耗分布规律及影响成为了亟待研究的问题，为获得其涡流损耗分布规律，以及相应的影响，提出电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律及相应的影响研究。
1 同步电机的涡流损耗分布规律电动飞机永磁同步电机的损耗主要体现在机械损耗、电气损耗两个方面[2]。
机械损耗包括是轴承损耗、有刷电机换向器损耗、转子的动平衡损耗等。
电气损耗包括铜线损耗和定子损耗。
电流引起铁芯内部温升增加，产生“铜耗”形成铜线损耗[3]。
定子损耗是由于涡流的产生，引起涡流损耗的同时，产生定子衰减，即为定子损耗。
永磁同步电机转子永磁体内涡流损耗密度的计算
n =1
n2 ( a2n + b2n) 2
(9)
那么 ,永磁体里的涡流损耗就是对涡流损耗
密度的体积积分.
2 涡流损耗密度的有限元计算
图 3 所示为永磁同步电机的磁极结构. 额定 功率为 38 W ,机壳外径 53 mm ,轴长 55 mm ,永磁 体外径 47 mm ,厚度 4 mm ,轴长 22 mm ,圆心角 12916°. 永磁体以钕铁硼为铁磁材料 , 电导率为 619 ×105 s/ m ,矫顽力为 950 ×103 A/ m , 采用平 行 y 轴磁化型. 由于磁瓦厚度远小于它的长度和 宽度 , 近似于薄瓦 , 因此对于永磁同步电机来说 , 在永磁同步电机的气隙磁场中 , 存在着各次谐波 磁场 ,设这些谐波是沿 z 轴平行于磁瓦表面的. 式 (9) 表明涡流损耗密度 W e 是由永磁体的厚度 hm 、 电导率 σ和谐波次数及幅值所决定的 .
Calculation of eddy current loss density distribution in permanent magnet of PMSM
WAN G Xiao2yuan1 ,2 , L I J uan2 , Q I Li2xiao2 , TAN G Ren2yuan1
内置式永磁同步电机磁体涡流损耗研究
０ 引 言
永磁 同步 电机 转 速 不 高 时 ，气 隙磁 场 谐 波 频 率 较 低 ，可 以忽 略 转 子 涡 流 ，但 是 对 于高 速 永 磁 同步 电机 ，气 隙磁 场 低 次 谐 波 的 频 率 也 较 高 ，其 引起 的
Ｎ ｗ Ｔｃｎ ｌ ｙ ｈ ｎ ｑｎ ｎ ｅ ｉ ，Ｃ ｏｇ ｉｇ４ ０ ４ ，Ｃ ｉａ ｅ ｅｈ ｏｏ ，Ｃ ｏ ｇ ｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｈ ｎ ｑ ｓ ｒ ｃ ：Ａ ｗ － ｉ ｎ ｉ ｎ ｌ ｎ ｔ ｌｍｅ ｔｍｏ ｅ ｓ ｏ ｃ ｌ ｕ ａｅ ｇ ｅ ｅ ｄ ｕ ｒ ｎ ｏ ｓ ｏ ｅｍａ ｅ ｔ ｔ ｏ ｄ ｍｅ ｓ ａ ｉ ｅｅ ｎ ｄ ｌｕ ｅ ｔ ａｃ ｌｔ ｄ ｍａ ｎ ｔ ｄ ｙ ｃ ｒｅ ｔｌ ｓ ｆｐ ｒ ｎ ｎ ｏ ｉ ｆ ｅ
ＣＨＥ ｉｉｎ ， ＹＡＮ Ｘｉｐｎ ， ＨＵＡＮＧ Ｓ ｎ Ｎ Ｓｘａ ｇ ｎ ｉｇ ｏ ｇ， Ｃ ｅ ｉ ｈ ｎＪ
ｆ ｔ ｅＫ ｙＬ ｂｒｔ ｙｏ ｏ ｅ ｒｎｍｉｉｎＥ ｕ ｍ ｎ ＆ Ｓｓ ｍ Ｓｃｒｙａ ｄ ａ ｅ ａｏａ ｒ Ｐ ｗ ｒＴａ ｓ ｓ ｏ ｑ ｉ ｅｔ ｙｔ ｅｕｉ ｎ Ｓｔ ｏ ｆ ｓ ｐ ｅ ｔ
２０１１正
第４ ４卷 第 １ 期 １ １ １月
徽 １ 机 Ｉ ｝
Ｍ Ｉ ＲＯＭ ＯＴＯＲ Ｓ Ｃ
Ｖ０ ４． Ｎｏ １ Ｌ４ ．１ ＮＯ ． ０１１ Ｖ２
内置 式 永磁 同步 电机磁 体 涡 流 损 耗 研 究
陈斯翔 ，严 欣平 ，黄 嵩，陈 吉
（ 庆大学 输 配电装备及系统安全与新 技术 国家重点实验室 ，重庆 重 ４ ０４ ） ００ ４
ａ ｄ ｔ ｏ ｅ ｈ ｒ ｎ ｃ ｍａ ｎ ｔ ｅｄ ｈ ｖｎ ａ ｒ ｅ ｓｌ ｈ ｓ ｔ ａ ｍｏ ｉ ｒ ｈ ｅ ａ ｔ ｒ ｄ ｃ ｇ ｎ ｈ ｓ ａ ｍｏ ｉ ｇ ｅ ｉ ｆ ｌ ａ ｉ ｇ ｓ ｍｅ ｏ ｄ ｒａ ｌ ｒ ｎ ｃ ａ ｅ ｔ ｅ ｋ ｙｆ ｃｏ ｓｔ ｉ ｕ ｅ ｍａ — ｃｉ ｔ ｏ ｈ ｏ ｎ
永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法
永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法
徐永向;胡建辉;胡任之;邹继斌
【期刊名称】《电工技术学报》
【年(卷),期】2007(022)007
【摘要】表贴式永磁同步电机转子涡流损耗的计算受到很多学者的关注.但由于转子涡流损耗测量困难,目前还没有一种准确的实验验证方法.本文提出一种能分离出电机基本损耗、高频铜损和高频铁损的实验验证方法,对该验证方法的原理和实施方法进行了分析,并以一高速永磁同步电机的转子损耗测试为例,对永磁同步电机的高频损耗进行了测试和分析.实验结果表明,该验证方法能准确反映转子涡流损耗规律.
【总页数】5页(P150-154)
【作者】徐永向;胡建辉;胡任之;邹继斌
【作者单位】哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TM351
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1.永磁同步电机转子永磁体内涡流损耗密度的计算 [J], 王晓远;李娟;齐利晓;唐任远
2.表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算 [J], 徐永向;胡建辉;邹继斌
3.高速大功率永磁同步电机转子涡流损耗分析 [J], 张德金;熊万里;吕浪;邓朝晖
4.变频器供电内置式永磁同步电机转子损耗计算与试验 [J], 佟文明;王云学;贾建国;唐任远
5.轴向磁场永磁同步电机转子涡流损耗研究 [J], 李雪;刘福贵;李宾;李博;王韶鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高功率密度永磁电机的损耗及温升特性的研究
高功率密度永磁电机的损耗及温升特性的研究一、本文概述随着科技的不断进步和工业应用的日益广泛，高功率密度永磁电机（High Power Density Permanent Magnet Synchronous Motors, HPD-PMSMs）已成为现代电气传动系统中的重要组成部分。
其高效、节能、紧凑的特性使得它在电动汽车、风力发电、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
然而，随着功率密度的提高，电机的损耗和温升问题日益突出，成为制约其性能进一步提升的关键因素。
因此，对高功率密度永磁电机的损耗及温升特性进行深入研究，对于提高电机运行效率、延长使用寿命以及推动相关领域的技术进步具有重要的理论价值和实际意义。
本文旨在全面分析和研究高功率密度永磁电机的损耗及温升特性。
我们将从电机的基本结构和工作原理出发，阐述高功率密度永磁电机的特点及其在运行过程中产生的损耗类型。
然后，我们将通过理论分析和实验研究相结合的方法，探讨不同工况下电机的损耗分布和温升规律，揭示其内在的物理机制和影响因素。
在此基础上，我们将提出一系列有效的损耗控制和温升优化措施，为提高高功率密度永磁电机的运行性能提供理论支持和实践指导。
本文的研究内容不仅有助于加深对高功率密度永磁电机损耗及温升特性的理解，也为后续的研究工作提供了有益的参考和借鉴。
我们期待通过本文的研究，能够为高功率密度永磁电机的设计优化和实际应用提供有力的技术支持，推动其在各领域的广泛应用和发展。
二、高功率密度永磁电机的基本原理和结构高功率密度永磁电机（High Power Density Permanent Magnet Synchronous Motor，简称HPD-PMSM）是一种利用永磁体产生磁场，实现电能与机械能转换的装置。
其基本原理和结构如下所述。
HPD-PMSM基于电磁感应和磁场相互作用原理工作。
当电机通入三相交流电时，定子绕组产生旋转磁场，该磁场与永磁体产生的磁场相互作用，使转子产生转矩并旋转。
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密级：内部高速电主轴永磁同步电机永磁体涡流损耗计算研究The calculation and analysis ofhigh-speed spindle permanent magnet motor eddy current losses in the permanent magnet学院：电气工程学院专业班级：电气工程及其自动化0903班学号：学生姓名：指导教师：（副教授）2013年6月摘要永磁同步电机是由永磁体建立励磁磁场的同步电机，电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，提高了电机运行的可靠性；又因无需励磁电流，省去了励磁损耗，提高了电机的效率和功率密度。
当外磁场发生变化时，永磁体就会产生涡流导致发热。
因此，很有必要对转子永磁体内的涡流进行计算和分析，并采取相应的解决办法。
本文主要运用了有限元软件对高速电主轴永磁电机永磁体的涡流损耗进行分析，以得到永磁体涡流损耗的大小和分布规律，并研究永磁体涡流损耗的影响因素，从而为减小永磁体涡流损耗提供依据。
首先建立高速电主轴永磁电机有限元模型，对模型进行激励源加载和剖分，为涡流损耗的分析奠定基础；然后采用上述模型，计算得到永磁体内涡流损耗的大小和分布；分析正弦波供电和变频器供电下永磁体涡流损耗的特点；最后着重研究不同极槽数、转子磁路结构对永磁体涡流损耗的影响，提出减小涡流损耗的措施，为提高电机性能奠定基础。
针对永磁同步电机自身的特点，通过二维电磁场有限元方法分别求解了空载时和负载时电机永磁体内的涡流。
采用了瞬态分析，根据瞬态计算出的数据绘出了涡流损耗波形，并得出永磁体内的涡流损耗分布图。
最后通过分析波形得出了影响永磁体内涡流的因素以及应采取的措施。
关键词：永磁同步电机；永磁体；涡流损耗；有限元法IAbstractBecause of the magnetic field which is built by permanent magnet,permanent magnet synchronous motor(PMSM)has simplified structure and low cost for its machining and installation.Besides,the operational reliability has also been improved. Benefiting from the absence of the exciting current and the excitation loss,the efficiency and the power density have increased..The eddy current induced in permanent magnet often lead to heat when the external magnetic field is time-varying. So it is necessary to calculate and analyze the eddy current in rotor and to find solutions.The paper mainly uses the finite element analysis software to analyze high-speed spindle permanent magnet motor eddy current losses in the permanent magnet,so that to get the value and distribution of it.The same time it can study the factors of eddy current loss in the permanent magnet,so as to provide the basis for reducing the eddy current loss.Firstly,finite element model of the high-speed spindle permanent magnet motor is founded,and the model would be load the excitation source and split,all are laying the foundation for the analysis of eddy current loss;Then using the above model,to calculate the value and distribution of eddy current loss in the permanent magnet;characteristics of eddy current loss the permanent magnet under the sine wave power and inverter power is analyzed later;finally focusing on different poles number of slots,the structure of rotor magnetic circuit affect the eddy current loss in the permanent magnet,and take the measures to reduce eddy current loss,to lay the foundation for improving motor performance.Based on the actual structure of disc type permanent magnet synchronous machines,the magnet field of the machine and the eddy current in the rotor are solved by two-dimensional finite element method(FEM).The calculation is carried out under the condition of load and no-load,respectively.It includes the eddy current caused by the teeth of the stator and the different eddy currents under different running speed conditions.After solution,the magnetic vector potential waveformsIIand the eddy current waveforms are drawn according to the result data,and distribution figures of the eddy current losses are also obtained.Some influencing factors on the eddy current in the permanent magnet are concluded.Some effective measures are taken according to the analysis of the waveforms.Keywords:permanent magnet motor；permanent magnets；eddy current loss；finite element methodIII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1高速电主轴永磁同步电机国内外发展状况 (1)1.2永磁体涡流损耗的研究现状 (3)1.3本课题研究意义及内容 (5)1.3.1本课题研究的意义 (5)1.3.2本课题研究的内容 (5)第2章永磁电机转子永磁体内的瞬态场及其分析方法 (7)2.1电机电磁场的基本理论依据 (7)2.1.1电机电磁场的数理基础 (7)2.1.2边界条件的类型及处理方法 (8)2.2二维瞬态场分析的特点及其数学模型的建立 (9)2.3高速永磁同步电机永磁体内瞬态场的求解 (12)2.3.1求解电机电磁场问题的数学方法 (12)2.3.2分析涡流场的具体方法 (14)第3章高速永磁同步电机永磁体内涡流损耗的计算分析 (15)3.1永磁体涡流损耗的有限元计算分析 (15)3.1.1转子内永磁体涡流损耗的计算 (16)3.1.2空载情况下永磁体涡流损耗的计算与分析 (16)3.1.3负载情况下永磁体涡流损耗的计算与分析 (19)3.1.4不同极槽配合永磁体涡流损耗对比分析 (21)3.2本章小结 (23)第4章分析永磁体涡流损耗对永磁电机性能影响 (25)4.1永磁体涡流损耗的影响因素 (25)4.2减小永磁体涡流损耗的措施 (27)第5章总结 (29)参考文献 (31)致谢 (34)I第1章绪论1.1高速电主轴永磁同步电机国内外发展状况永磁电机具有节能高效、结构简单等一系列优点，在当今世界能源短缺的情况下，备受国内外专家学者和业内人士的普遍关注，是电机行业发展中的热点话题，其应用领域也正在不断地扩展。
国内外研究人员在永磁电机的性能分析、优化设计等方面也作出了许多研究工作，在电磁场数值计算与电机性能方面取得了许多的研究成果。
由于永磁同步发电机不需要直流励磁电源与励磁绕组，容易出问题的集电环和电刷装置则被取消了，成为永磁无刷电机，因此，其结构较为简单，运行可靠性得到提高。
高速电主轴永磁同步电机的出现，主要是因为轴承加工行业，内圆磨削的需要。
因为内圆磨削。
砂轮直径小，要达到一定的磨削线速度，主轴转速必须足够高。
异步电主轴在磨削领域，已经成功应用了很长时间，但由于其带载特性较差，很难实现大吃刀强力磨削。
为了提高磨削效率，机床厂家不断提升异步电主轴的功率。
就是这样，也无法避免带载就掉速的问题，永磁同步电主轴由于电机特性硬，闭环响应速度快，主轴吃刀带载几乎不调速，对磨削效率和质量都有非常明显的促进。
图1-1车床用高速电主轴永磁同步电机1图1-2电主轴永磁同步电机永磁同步电主轴与传统电主轴的最大区别是采用了稀土永磁同步电机作为主轴的驱动动力源，除此之外，基本结构与异步电机驱动的电主轴结构基本相同。
相对于异步电主轴的诸多不足，永磁同步电主轴具有体积小，转矩密度高，低速大转矩输出，转子发热小等优势，尤其是较高的动态响应速度，很容易实现较高的稳速精度和快速正反转切换，特别适合高速刚性攻丝。