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2.4.4 永磁含有率对参数的影响
永磁含有率是指永磁体厚度占整个转子铁心径向长度的比例。永磁含有率为1表示整个转子全部是永磁体,永磁含有率为0表示整个转子全部是铁心。永磁含有率不仅对永磁体磁链有影响,还对电机的d、q轴电感有较大影响,图2-25所示为d、q轴电感、永磁体磁链及电磁转矩随永磁含有率变化的仿真结果。
图2-25 永磁含有率对电机参数及转矩的影响
可以看出,随着永磁含有率的增加,永磁体磁链有所增加,但增速逐渐减缓,这是因为增加永磁体厚度会提升永磁体工作点,但工作点增加到一定值后基本趋于稳定。电机的d、q轴电感均随永磁含有率的增加而减小,但q轴电感降低幅度更大,主要原因是在q轴磁路上,随着永磁含有率的增加,转子永磁体之间的导磁通道变窄,导致这一区域容易发生磁路饱和,使q轴电感明显下降;在d轴磁路上,永磁体增加到一定厚度后,转子d轴磁通难以从转子槽通过,均从转子槽末端的隔磁桥以及气隙上通过,永磁含有率的增加对这部分磁路磁阻的影响并不是很大。
此外,随着永磁含有率的增加,电机的永磁转矩增大,而磁阻转矩下降,所以存在一个最优的永磁体含有率,使电机合成的电磁转矩最大。