表贴式永磁同步电动机永磁体气隙磁场解析计算

一种永磁电机空载气隙磁场解析计算方法
潘元璋;赵龙龙
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2015(035)004
【摘要】论文以气隙中一对载流线圈产生的磁场为基础,利用等效面电流法推导出了平行充磁永磁电机空载时的气隙磁密的解析计算公式.在考虑定子开槽的情况下,利用许-克变换构造了气隙相对比磁导函数,给出了定子开槽时空载气隙磁密分布的解析计算方法.并对比了永磁电机气隙磁场的解析计算结果与二维有限元法的计算结果,对比结果显示两者的波形和大小吻合很好,证明了解析计算方法是准确可靠的,同时,解析据算法在计算机上容易实现,该方法为永磁电机的优化设计和性能分析提供了基本的分析手段.
【总页数】5页(P166-170)
【作者】潘元璋;赵龙龙
【作者单位】91388部队93分队湛江524000;91388部队93分队湛江524000
【正文语种】中文
【中图分类】TM341
【相关文献】
1.计及定子开槽的插入式永磁电机转子偏心空载气隙磁场全局解析迭代模型 [J], 周晓燕;章跃进;李琛;仇志坚
2.表贴式永磁电机转子偏心空载气隙磁场解析 [J], 仇志坚;李琛;周晓燕;章跃进
3.无轴承交替极永磁电机空载气隙磁场全局解析模型 [J], 李琛;章跃进;仇志坚
4.定子开槽表贴式永磁电机转子偏心空载气隙磁场全局解析法 [J], 李琛;章跃进;周晓燕;仇志坚
5.基于改进广义磁路法的表贴式永磁电机空载气隙磁场解析计算 [J], 庞古才; 邓智泉; 张忠明
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

表贴式永磁电机磁场的解析计算与分析
贴式永磁电机的磁场是一种广泛使用的技术，它的特点
是简单、结构轻、效率高、寿命长、成本低及功耗小。

很多应用情况下，运用贴式永磁电机磁场的解析计算技术，能为设备的性能优化提供更加深入的理论依据。

贴式永磁电机磁场的解析计算，通常要从磁场测试、磁
场结构分析等方面出发。

首先，采用底部感应器对永磁电机ム磁场加以测试，以确定其等效矩形磁性体的大小。

这种测量得到的输出值是由坐标轴X，Y和Z分别测量而得出的，即X轴，Y轴和Z轴的三个主要组份股值。

然后，再采用电磁场分析软
件和专业仪器进行磁场结构的分析，以确定磁场的特性。

最后，将获得的磁场测试结果和磁场结构分析结果，采
用数学方法对其进行整合处理，以求得磁场参数：磁场强度、归一化磁势，以及磁势坐标等等。

在此基础上，还可进行磁体结构、材料特性的仿真计算，并对不同组态的永磁电机磁场进行比较，从而实现性能优化及性能设计。

因此，采用贴式永磁电机磁场的解析计算，不仅能对磁
势分布及结构进行全面的分析，而且还能够非常好的有效提高系统的可靠性。

它在满足性能参数的同时，还能更有效地降低永磁电机的功耗，即改善系统能源效率，为实现不同设备性能优化提供可靠依据。

08气隙磁导计算气隙磁导计算是电机设计中的重要环节之一，其结果直接影响电机的性能和效率。

在进行具体的气隙磁导计算之前，我们需要了解一些基本概念和公式。

首先，气隙磁导是指磁场通过气隙时的磁场强度与磁场电势梯度之比。

在电机中，气隙磁导对磁通的传递起到了重要的作用，影响电机的磁路特性。

1.磁通密度(B)：磁通密度是磁力线通过截面积的数量，单位为特斯拉或高斯。

对于永磁体，磁通密度可以通过磁感应强度来计算，即B=μ0H，其中μ0为真空中的磁导率，其值为4π×10-7H/m。

3.磁通(Φ)：磁通是由磁场强度引起的磁力线的数量。

在电机中，磁通可以通过磁通密度与环境的截面积之积来计算，即Φ=B∙A，其中A为截面积。

根据上述概念，我们可以得到气隙磁导的计算公式为：Λ=Φ/(H_g-H_c)其中，Λ为气隙磁导，Φ为磁通，H_g为气隙中的磁场强度，H_c为铁芯中的场强。

需要注意的是，由于气隙是非磁性材料，所以在气隙中的磁场强度相对于铁芯较低。

在具体计算气隙磁导时，我们需要先了解电机的结构和材料。

电机主要由铁芯和气隙组成，铁芯具有高磁导率，而气隙则具有较低的磁导率。

对于简单的直流电机，我们可以将其近似看作是矩形气隙。

Λ=(l_g×μ_g)/(A_g×μ_0)其中，l_g为气隙长度，μ_g为气隙的磁导率，A_g为气隙的截面积。

在实际应用中，气隙的长度和截面积往往可以直接测量得到。

而气隙的磁导率则需要根据材料的磁导率表进行查找，然后进行合适的取值。

在计算气隙磁导时，还需要考虑不同材料之间的接触电阻。

由于接触电阻会引起能量的损失，因此需要将其考虑在内。

总之，气隙磁导计算是电机设计中一个重要且复杂的环节。

通过计算气隙磁导可以帮助我们更好地理解电机的磁路特性，从而进行合理的设计和优化。

但需要强调的是，在实际应用中，需要综合考虑各种因素，包括材料的特性、电机的结构等，在不同的设计要求下进行合理的气隙磁导计算。

永磁同步电动机气隙长度计算
《永磁同步电动机气隙长度计算》
永磁同步电动机是一种高效、高性能的电动机，其气隙长度的计算对其性能和效率至关重要。

气隙长度是指永磁同步电动机转子和定子之间的距离，它直接影响着电机的磁通密度和磁阻大小，从而影响了电机的性能和效率。

永磁同步电动机的气隙长度计算需要考虑多个因素，包括电机的设计参数、工作条件和所需性能等。

一般来说，气隙长度的计算可以通过以下几个步骤来进行：
首先，确定电机的设计参数，包括电机的功率、转速、磁场密度和磁化强度等。

这些参数将直接影响永磁同步电动机的气隙长度。

其次，根据电机的工作条件和所需性能，确定气隙长度的要求。

例如，如果要求电机在高速下具有较大的输出功率，那么气隙长度需要相应地调整。

然后，根据电机的设计参数和工作条件，计算永磁同步电动机的磁通密度和磁阻大小。

这将为进一步计算气隙长度提供关键数据。

最后，根据上述计算的结果，确定永磁同步电动机的最佳气隙长度。

这需要综合考虑电机的性能、效率和成本等方面的因素，以确定最合适的气隙长度。

总的来说，永磁同步电动机的气隙长度计算是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多个因素。

通过合理的计算和分析，可以有效地提高永磁同步电动机的性能和效率，满足不同工况下的需求。

20211DOI：10.19392/ki.1671-7341.202101049表贴式永磁电机气隙磁密解析计算徐志凯王德鹏周晓燕青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520摘要：当今世界，永磁电机的应用领域越来越广泛，对于永磁电机的性能要求也越来越高。

永磁电机的转矩脉动、电磁振动、噪音等问题都亟待解决，而这些问题都和永磁电机的磁场分布有着一定的关联，因此只有准确计算出电机磁场的大小及分布并进行评估优化，才能改善永磁电机的性能，满足社会对于永磁电机性能的需求。

根据以上问题，文章通过直接解析法建立表贴式永磁无刷电机模型，建立矢量磁位方程，仿真求解电机空载气隙磁场，并将结果分别与Maxwell有限元仿真以及Motoead有限元仿真的磁密波形进行对比，结果显示吻合度很高，从而证明采用解析算法求解永磁电机气隙磁场的有效性及正确性。

关键词：永磁电机；气隙磁密；直接解析法；Maxwell有限元仿真;Motor CAD有限元仿真中图分类号:TM302永磁同步电机结构简单，运行可靠，损耗小,效率高，应用范围十分广泛⑴，对于永磁电机的电磁性能也提出了越来越高的要求。

永磁电机的气隙磁密在一定程度上决定着电机的铁耗和齿槽转矩等电磁参数，从而对永磁电机的性能产生很大影响%2&#因此，如何精确计算永磁电机的磁场分布就显得尤为重要。

文献%3:提到了一种分离变量法,可以用来求解分析永磁电机气隙磁通量密度。

文献%4:利用有限元方法研究了影响永磁同步电机气隙磁密的主要因素。

本文通过解析算法建立电机的数学模型，根据文献%5&建立内转子表贴式永磁无刷电机直接解析模型的基本思路，建立矢量磁位方程并求解电机空载气隙磁场，通过与有限元仿真结果的对比证明此方法的正确性。

1电机的解析模型1.1样机模型本文以一台4极18槽内转子表贴式永磁发电机为例,电机模型如图1所示，电机参数如下表所示。

图1表贴式永磁电机模型电机模型基本参数表参数数值参数数值转子外径/m m9.3槽口宽度/m m 1.6永磁体外径/mm11.5剩磁/T 1.09978定子内径/mm12极弧系数0.8电机槽深/mm18气隙区域磁场谐波次数100铁芯长度/mm70槽区域磁场谐波次数301.2解析模型的建立为便于后续的分析计算，对永磁电机作出合理的假设%2］，电机在二维极坐标系下的剖面图如图2所示,根据电机内部材料属性和结构特点，将电机内的磁场区域划分为气隙区域、永磁体区域、槽区域，如图3所示。

2019年第4期 7基于解析法的表贴式永磁同步电动机电磁场与齿槽转矩的分析焦 石 兰志勇 王 琳（湘潭大学，湖南 湘潭 411105）摘要 永磁电动机由于结构简单、运行可靠等优点得到了广泛的应用。

然而电动机开槽会改变电动机的结构和磁路，导致气隙磁场发生畸变，同时还会产生齿槽转矩，引起噪声和振动。

齿槽作用下的电磁场分布可以用有限元法解决，但该方法计算周期较长，计算结果对剖分比较敏感，相较之下，解析法计算时间短，且能给出电动机性能与设计参数之间的数学关系。

针对齿槽作用下的表贴式永磁同步电动机的空载磁场，本文提出了一种基于精确子区域方法的解析模型，计算了空载磁场的径向磁密和切向磁密，并根据麦克斯韦应力法得到齿槽转矩，最后经有限元仿真验证了该方法的准确性。

关键词：齿槽转矩；电磁场分布；解析模型；表贴式永磁同步电动机Analysis of electromagnetic field and cogging torque of surface mountedpermanent magnet synchronous motor based on analytic methodJiao Shi Lan Zhiyong Wang Lin(Xiangtan Uiniversity, Xiangtan, Hu’nan 411105)Abstract Permanent magnet motor has been widely developed because of its simple structure, reliable operation and so on.However, the slotting of the motor will change the structure and magnetic circuit of the motor, resulting in the distortion of the air gap magnetic field, and generating cogging torque, which will result in noise and vibration. The electromagnetic field distribution under the influence of slotting can be solved by the finite element method. However, the calculation cycle is long and the calculation results are sensitive to the subdivision. In comparison, the analytical method has a short computational time, and can give the mathematical relationship between the motor performance and the designed parameters. An analytical model based on the exact sub region method is proposed for the no-load magnetic field distribution of a surface-mounted permanent magnet synchronous motor (PMSM) considering slotting effects.Keywords ：cogging torque; magnetic field distribution; analytic model; surface-mounted permanent magnet synchronous motor计算永磁同步电动机磁场的方法主要可以归纳为等效磁路法、解析法和有限元法[1-2]。

表贴式永磁无刷电机直接解析计算方法李节宝;井立兵;周晓燕;章跃进【摘要】采用直接解析法计算表贴式永磁无刷电机空载气隙主磁场、齿槽转矩和反电动势。

求解场域划分为气隙、永磁体和槽区域，三个子区域的拉普拉斯方程或泊松方程通过交界条件建立联系，然后采用解析法直接求解。

计算中确切计及了实际槽深和槽间距离。

开槽气隙主磁场、齿槽转矩和反电动势解析计算波形分别与二维有限元法计算结果和实验波形作比较，比较结果较为一致，证明了本文方法的正确性和有效性。

%The exact analytical method is applied to compute air-gap main magnetic field distribution, cogging torque and electromotive force (EMF) in surface-mounted permanent-magnet (PM) motors. The solution regions are divided into air-gap domain, permanent magnet domain and slot domains. The Laplace's or Poisson's equations of the sub-domains are solved by the exact analytical method and the solutions are obtained using boundary and interface conditions. The actual depth of slot and distance between slots are taken into account in the computation. Air-gap magnetic field distributions, cogging torque and EMF waveform computed with the proposed analytical method are respectively compared with those issued from two-dimensional finite-element analysis and experimental waveforms, the comparison results are consistent and show the correctness and effectiveness of the proposed analytical method.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2012(027)011【总页数】6页(P83-88)【关键词】表贴式;永磁无刷电机;气隙磁场;齿槽转矩;反电动势;直接解析法【作者】李节宝;井立兵;周晓燕;章跃进【作者单位】上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海200072【正文语种】中文【中图分类】TM3511 引言永磁电机气隙磁场分析是电机设计和性能计算的基础。

永磁同步电动机电磁计算程序序号名称公式单位一额定数据1额定功率P Nkw2相数m13额定线电压U N1V 额定相电压U NV4额定频率?Hz5极对数p6额定效率η1N%7额定功率因数cosυ1N8额定相电流I NA9额定转速n Nr/min10额定转矩T NN.m11绝缘等级B级12绕组形式双层二主要尺寸13铁芯材料50W470硅钢片14转子磁路结构形式15气隙长度δcm16定子外径D1cm17定子内径D i1cm永磁同步电动机电磁计算程序以下公式中π取值为3.1418转子外径D2cm19转子内径D i2cm20定、转子铁心长度l1=l2cm21铁心计算长度la=l1cm铁心有效长度l effcm铁心叠压系数K fe净铁心长l Fecm22定子槽数Q1 23定子每级槽数Q p1 24极距τp 25定子槽形梨形槽b s0cmcmb s1cmh s1cmh s2cmrcm26每槽导体数N s1 27并联支路数a1 28每相绕组串联导体数NΦ129绕组线规N11S11mm230槽满率根据N11S11=1.54mm2,线径取d1/d1i=1.4mm/1.46mm,并绕根数N1（1）槽面积s scm2槽楔厚度hcm(2)槽绝缘占面积s icm2h1scm绝缘厚度C icm（3）槽有效面积s e(4)槽满率sf% N1三永磁体计算31永磁材料类型铷铁棚32永磁体结构矩形33极弧系数a p34主要计算弧长b1pcm35主要极弧系数a1p 36永磁体Br温度系数a Br永磁体剩余磁通密度B r20T温度t℃t=80℃时剩余磁通密度B rT37永磁体矫顽力H c20KA/m永磁体H c温度系数a Hct=80℃时矫顽力Hc KA/m 38永磁体相对回复磁导率u ru0H/m39最高工作温度下退磁曲线的拐点b k40永磁体宽度b m41永磁体磁化方向厚度h Mcm42永磁体轴向长度l Mcm43提供每级磁通的截面积S M cm2四磁路计算44定子齿距t1cm45定子斜槽宽b skcm46斜槽系数K sk147节距y48绕组系数K dp1(1)分布系数K d1α°q1(2)短距系数K p1β49气隙磁密波形系数K f50气隙磁通波形系数KΦ51气隙系数Kδ52空载漏磁系数σ053永磁体空载工作点假设值b1m054空载主磁通Φδ0Wb55气隙磁密Bδ056气隙磁压降δ12cm直轴磁路FδA交轴磁路Fδq 57定子齿磁路计算长度h1t1 58定子齿宽b t159定子齿磁密B t10T60定子齿磁压降F t1A查第2章附录图2E-3得H t10 A/cm61定子轭计算高度h1j1cm62定子轭磁路计算长度l1j1 cm63定子轭磁密B j10T64定子轭磁压降F j1查第2章附录图2C-4得C1查第2章附录图2E-3得H j10 A/cm65磁路齿饱和系数K t66每对极总磁压降ΣF adAΣF aqA67气隙主磁导ΛδH68磁导基值ΛbH69主磁导标幺值λδ70外磁路总磁导λ1H71漏磁导标幺值λσ72永磁体空载工作点b m073气隙磁密基波幅值Bδ1T74空载反电动势E0V五参数计算75线圈平均半匝长l zl BdcmτycmsinαcosαC s76双层线圈端部轴向投影长f d cm77定子直流电阻R1ΩρΩ.mm2/mS1mm2d1mm78漏抗系数C x79定子槽比漏磁导λS1查第2章附录2A-3得K u1K L１λu1λL 1与假设值误差小于1%,不用重复计算80定子槽漏抗X s181定子谐波漏抗X d1Ω查第2章附录2A-4得ΣS82定子端部漏抗X e1Ω83定子斜槽漏抗X sk1Ω84定子漏抗X1Ω85直轴电枢磁动势折算系数K ad 86交轴电枢磁动势折算系数K aqK q87直轴电枢反应电流X adΩE dVI1dAF adA f1adb madΦδadW b88直轴同步电抗X dΩ89交轴磁化曲线（X aq-Iq）计算六工作性能计算90转矩角θ°91假定交轴电流I1q A92交轴电枢反应电抗X aqΩ见P428页表10-1 Xaq-Iq曲线93交轴同步电抗X qΩ94输入功率P1kwSINθSIN2θCOSθ95直轴电流I d A 96交轴电流I q A 97功率因数cosυ°ψ°υ°98定子电流I1A99负载气隙磁通ΦδW bEδV 100负载气隙磁密BδT 101负载定子齿磁密B t1T 102负载转子磁密B j2T 103铜耗P cu1W 104鉄耗（1）定子轭重量G j1kg（2）定子齿重量G t1kg(3)单位铁耗查第2章附录2E-4得p t1w/kgp j1w/kg(4)定子齿损耗P t1W(5)定子轭损耗P j1W(6)总损耗P Fe Wk1k2105杂耗P sP sN kw106机械损耗P fw w107总损耗ΣP kw108输出功率P2kw109效率η%110工作特性见P430表10-2111失步转矩倍数K MT max112永磁体额定负载工作点b mNf1adN113电负荷A1A/cmλ1n114电密J1A/mm2115热负荷A1J1（A/cm）（A/mm2）116永磁体最大去磁工作点b mhf1adhI adh Alaobusi算例4.00003.0000360.0000207.846096926.50003.00000.89601.00007.15960155253072.07547170.052314.814.7191919.10.9518.053667.7453333330.350.080.680.091.060.443213841.539699259 .4mm/1.46mm,并绕根数N1=1 1.0449520.20.1572481.150.030.887704 76.8400277610.82 6.4511733330.832911-0.121.221.13216923-0.12856.544 1.0523700751.26E-063.61.219136.81.290888889 1.678155556 0.9808257135 0.932879761 0.965960169302 0.965753860.8333333331.2300402670.9406348791.2448267171.30.87 0.010365012 0.8411970220.02 1101.610936 833.7137955 1.2966666670.6405444441.793880386233.490 2.576666667 5.344105556 1.114305729 12.980832390.71.735 1.211871535 1347.991769 1080.094628 7.68922E-06 1.50683E-065.1029296776.63380858 1.5308789030.869003789 %,不用重复计算1.034706209201.529426831.682915872327.2568888890.5490852490.8357663494.3414579342.3838305111.7158936780.02171.53861.48.21E-010.9608659780.870.9050.403328710.6744.69E-016.28E-010.02051.65E-015.31E-011.63E+00 0.812981515 0.3251926060.4 6.558622511 193.4528014 1.231451467 158.2920937 0.011846361 0.858709257 0.0099496178.19E+0026.656.312.19根据I1q查表10-1得1.38E+014.44E+000.4483284510.8014937140.8938688943.25E+006.34E+000.9999593942.72E+01-5.17E-017.1248912060.010084516196.07567680.8184327131.7453347461.084150606261.317264623.264103534.2097075396.22.17 26.10018674 50.48310465 166.2166762 2.52 19.806546740.0227.9841 0.4753245883.97E+008.93E+010.18536125713.360.8611346311.04E-02 176.61978556.643 4.630762516 817.884282 0.468316117 4.61E-01。

永磁同步电机（PMSM）的转子结构剖析永磁同步电机的转子包括永磁体、转子铁芯、转轴、轴承等。

具体来说，根据永磁体在转子铁芯中的位置可以分为表面式和内置式PMSM。

其中表面式PMSM转子结构又分为：表贴式和插入式。

内置式PMSM转子磁路结构分为：径向式、切向式和混合式。

一，首先，介绍一下表面式PMSM。

如下图中的PMSM极对数为2，分别为表贴式和内置式。

表贴式内置式在下面的这幅图中已经标出了两种表面式转子的d轴线与q轴线的位置，d轴线与电动机的转子磁极所在的轴线重合，q轴线超前d轴90电角度，即相邻两个磁极的集合中性轴线。

由于在不同转子中的磁极对数不一样，所以q轴与d轴之间的机械角度差时不同的，但是电角度的差都是90度。

接下来说一说这种结构的转子的特点：对于这种表面式的转子结构,永磁体贴在转子圆形铁芯外侧，由于永磁体材料磁导率与气隙磁导率接近，即相对磁导率接近1，其有效气隙长度是气隙和径向永磁体厚度总和；交直轴磁路基本对称，电动机的凸极率ρ=Lq/Ld≈1，所以表面式PMSM是典型的隐极电动机，无凸极效应和磁阻转矩；该类电动机交、直轴磁路的等效气隙都很大，所以电枢反应比较小，弱磁能力较差，其恒功率弱磁运行范围通常较小。

由于永磁体直接暴露在气隙磁场中，因而容易退磁，弱磁能力受到限制。

由于制造工艺简单、成本低，应用较广泛，尤其适宜于方波式永磁电动机。

二，内置式PMSM，顾名思义永磁体埋于转子铁芯内部，其表面与气隙之间有铁磁物质的极靴保护，永磁体受到极靴的保护。

其结构如下图：对于内置式PMSM其q轴的电感大于d轴的电感，有利于弱磁升速，由于永磁体埋于转子铁芯内部，转子结构更加牢固，易于提高电动机高速旋转的安全性。

如图所示内置式PMSM转子磁路结构包括径向式、切向式和混合式。

其中径向式转子磁路如上图第一张，永磁体置于转子的内部，适用于高速运行场合；有效气隙较小，d轴和q轴的电枢反应电抗较大，从而存在较大的弱磁升速空间。

专利名称：一种表贴式永磁同步电机气隙磁场的解析方法专利类型：发明专利
发明人：张承宁,冯艳丽
申请号：CN201810450264.5
申请日：20180511
公开号：CN108563912A
公开日：
20180921
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种表贴式永磁同步电机气隙磁场的解析方法，基于等效磁路模型和保角变换法实现，其通过建立整个电机的等效磁路模型对保角变换法中磁导率参数进行了修正，同时在过程中考虑了定子硅钢片的磁饱和效应，从而实现了提高电机在不同工况下的气隙磁场解析计算精度等的诸多有益效果。

申请人：北京理工大学
地址：100081 北京市海淀区中关村南大街5号
国籍：CN
代理机构：北京市诚辉律师事务所
代理人：范盈
更多信息请下载全文后查看。

表贴式永磁电机磁场的解析计算与分析张河山;邓兆祥;杨金歌;妥吉英;张羽【摘要】利用傅里叶级数法建立表贴式永磁电机电磁场全局解析模型,并分析其空载和负载电磁特性.在二维极坐标系下,将电机求解域划分为永磁体、气隙、定子槽、定子槽开口和辅助槽5类子域.采用分离变量法求解各子域的拉普拉斯方程或泊松方程,并利用边界条件得到通解中的谐波系数,进而得到各子域的解析表达式.计算了电机气隙磁密、空载反电动势、齿槽转矩和电磁转矩等电磁参数,并通过有限元分析验证了解析法的准确性.在此基础上研究了极弧系数、辅助槽尺寸和槽开口宽度对电机齿槽转矩和电磁转矩的影响规律.另外,提出一种不等槽开口宽度配合的解析模型以图减小齿槽转矩峰值和电磁转矩脉动.该方法能反映电机设计性能与尺寸和参数的关系,可用于电机初始设计与优化.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2018(040)007【总页数】9页(P850-857,864)【关键词】永磁电机;解析法;有限元法;齿槽转矩;电磁转矩;不等槽开口【作者】张河山;邓兆祥;杨金歌;妥吉英;张羽【作者单位】重庆大学汽车工程学院,重庆 400044;重庆大学汽车工程学院,重庆400044;重庆大学,机械传动国家重点实验室,重庆 400044;重庆大学汽车工程学院,重庆 400044;重庆大学汽车工程学院,重庆 400044;重庆大学汽车工程学院,重庆400044【正文语种】中文前言永磁电机具有高转矩密度、高效率、高功率密度等优点，广泛应用于电动汽车、船舶等工业领域[1]。

其结构参数对电机性能影响较大，因此，为设计性能优异的电机需要改变和优化电机结构参数，并采用有限元法或解析法分析其电磁场特性。

有限元法可考虑材料非线性影响和分析较复杂结构电机性能，但计算过程耗时、占用资源，且难以对电机特性及其影响因素进行规律性研究，具有明显局限性。

电磁场数值解析法计算量较小，物理概念清晰，能清晰反映电机性能与设计参数的关系，适用于电机设计参数优化，因此逐渐引起国内外学者广泛关注。

永磁电动机计算公式大全精讲
1.电磁计算公式
a.磁通计算公式
磁通（Φ）是永磁电动机中一个重要的参数，可以根据磁感应强度（B）和磁路面积（A）进行计算，计算公式为：
Φ=B*A
b.磁动势计算公式
磁动势（F）是永磁电动机中另一个重要的参数，可以根据磁通（Φ）和磁路长度（l）进行计算，计算公式为：
F=Φ*l
c.磁感应强度计算公式
磁感应强度（B）是永磁电动机中磁场的一个参数，可以根据磁动势（F）和磁路长度（l）进行计算，计算公式为：
B=F/l
d.磁场强度计算公式
磁场强度（H）是永磁电动机中另一个磁场参数，可以根据磁动势（F）和磁路截面积（S）进行计算，计算公式为：
H=F/S
e.磁阻计算公式
磁阻（Rm）是永磁电动机中磁路的一个参数，可以根据磁动势（F）和磁通（Φ）进行计算，计算公式为：
Rm=F/Φ
f.霍尔电流计算公式
If=Ic*Kh
2.机械计算公式
a.功率计算公式
功率（P）是用来表示电动机的输出能力的参数，可以根据电流（I）和电压（V）进行计算，计算公式为：
P=I*V
b.转速计算公式
转速（N）是永磁电动机中旋转的速度，可以根据输入电压（V）和电磁转矩系数（k.Tm）进行计算，计算公式为：
N=V/(k*Tm)
c.负载计算公式
负载（TL）是指电动机所承受的外部负荷，可以根据输出功率（P）和转速（N）进行计算，计算公式为：
TL=P/N
以上是永磁电动机的计算公式的简要介绍，涵盖了电磁计算和机械计算的关键公式。

根据具体的设计要求和参数，可以使用这些公式进行计算和分析，以便更好地理解和优化永磁电动机的性能。