稀土永磁同步電機之異步起動永磁同步電動機的基本電磁關系

    一、轉速

穩態運行時，異步起動永磁同步電動機的轉速n與定子旋轉磁場的轉速相同，取決于電源的頻率f和電機的極對數p，即。

二、氣隙磁場的有關系數

1．計算極弧系數

基波磁場是實現機電能量轉換的基礎。在永磁同步電動機中，可以認為空載氣隙磁場是帶有諧波的平頂波，計算極弧系數ai直接影響到基波幅值的大小。對于圖8一7 ( b）、（e）、（d）、（e）所示的磁極結構，極弧系數可以通過每極永磁體所跨的轉子槽數qm調整，極弧系數為。

2．空載氣隙磁密波形系數

在永磁同步電動機中，忽略齒槽影響，空載氣隙磁密波形可以近似為矩形波，如圖8一10所示，對其進行傅里葉分解，得到圖8一10中虛線所示的基波磁密，其幅值為。

3．電樞反應磁密波形系數

在直軸上施加直軸電樞反應基波磁動勢Fad，所產生的氣隙磁密最大值和磁密基波幅值分別為Bad和Badl，直軸電樞反應磁密波形系數Kd定義為。

4．電樞反應系數

電樞反應磁動勢為正弦波，勵磁磁動勢為方波，兩者的波形不同，求合成磁場時，通常將電樞反應磁動勢折算到相應的勵磁磁動勢。折算的原則是：折算前后產生的基波磁密相同。直軸電樞反應磁動勢凡d折算到勵磁磁動勢時應乘以直軸電樞反應系數Kad，交軸電樞反應磁動勢折算到勵磁磁動勢時應乘以交軸電樞反應系數Kaq 。直軸電樞反應系數Kad和交軸電樞反應系數Kaq分別定義為。

5．空載漏磁系數的計算

異步起動永磁同步電動機的空載漏磁系數a0定義為。

( 1）轉子內部漏磁系數

( 2）轉子端部漏磁系數

轉子端部漏磁是指永磁體產生的磁通在轉子端部閉合、沒有進入定子的那部分磁通。在電機氣隙不大的情況下，這部分磁通受電機鐵心的軸向長度影響很小，可以忽略不計。但端部漏磁系數內隨鐵心的軸向長度改變而變化。為得到通用的確定方法，引進了轉子單位端部漏磁系數姚的概念，定義為端部漏磁通與轉子單位計長度內主磁通中1 / L：之比，則的與端部漏磁系數a2的關系為。

三、感應電動勢

定子繞組每相空載感應電動勢的有效值為。

四、永磁同步電動機的相量圖

在永磁同步電動機中，定子繞組滿足的電壓平衡方程式為。

五、交直軸電樞反應電抗

由于永磁體的存在，異步起動永磁同步電動機的直軸磁導小，交軸磁導大，分別引進了直軸電樞反應電抗Xad和交軸電樞反應電抗弋q 。在進行計算時，可以認為Xad不隨鐵心飽和程度變化，而Xaq則受磁路飽和程度影響較大，應考慮飽和的影響。

六、永磁同步電動機的電磁轉矩

七、永磁同步電動機的V形曲線

永磁同步電動機在制成之后，勵磁無法調節。但在設計階段，我們可以通過調整E0來調整功率因數。在電機制成之后，也可以通過調節供電電壓來調節無功功率和功率因數。為便于分析，我們假定永磁同步電動機交直軸磁阻相等，忽略定子電阻，用隱極同步電動機的相量圖進行分析。當電動機負載轉矩不變即輸出功率不變時，不計U和E 。的變化引起的定子鐵耗和附加損耗的變化，則電磁功率也不變，有。