永磁体磁极的并联磁路设计技巧

永磁体磁极并联就是将永磁体同性磁极通过磁导率很高的磁导体连在一起共同组成一个磁极的连接方式。永磁体镶嵌在转子上称永磁体磁极切向布置，亦称隐极式；永磁体镶嵌在定子上，亦称外磁式。前者用在永磁交流发电机和永磁无刷直流电动机上；后者用在永磁有刷直流发电机和永磁有刷直流电动机上。

永磁体磁极并联磁路在有非磁性材料进行有效隔磁并把作为公共磁极的磁导率很高的磁导体做成聚磁形状，这时磁极的磁感应强度比单个永磁体磁感应强度大20%～40%。

图4-4所示是永磁体镶嵌在转子上的永磁体磁极切向布置的永磁体磁极并联磁路。它的磁路是：两个同性磁极—磁导率很高的磁导体磁极—气隙—定子齿—定子轭—定子齿—气隙—磁导率很高的磁导体的异性磁极一两个异性磁极，构成完整的磁回路。

图4-5所示是永磁体作定子磁极——外磁式永磁体磁极并联磁路。它的特点是并联的永磁体固定在机壳上，机壳必须是非磁性材料，能有效隔磁，虽然漏磁很大，但不会使永磁体两极直接短路。如果固定永磁体的机壳不是非磁性材料而是导磁材料，那么会使永磁体磁极短路，造成即使是磁导率很高的磁导体磁极的磁感应强度也不如单个永磁体的磁感应强度高。

图4-4 永磁体镶嵌在转子上的永磁体磁极切向布置（即永磁体磁极并联磁路）

1—定子及绕组 2—磁路 3—永磁体 4—磁极 5—非磁性材料轮毂

图4-5 永磁体做定子磁极——外磁式永磁体磁极并联磁路(www.xing528.com)

1—非磁性材料机壳 2—磁路 3—永磁体 4—磁极 5—转子

图4-5的磁路是：两个同性磁极—磁导率很高的磁导体磁靴—气隙—转子齿—转子轭—转子齿—气隙—磁导率很高的磁导体磁极—两个相同的异性磁极。

永磁体磁极并联，永磁体磁极不直接面向气隙，而是永磁体同性磁极共同贡献给磁导率很高的磁导体作为磁极面对气隙，在有非磁性材料有效隔磁的情况下，并且作为磁极的磁导体的极面积小于两个永磁体同极面积时，磁极的磁感应强度比单个永磁体的磁感应强度大20%～40%。

永磁体磁极的切向布置，即隐极式的磁路的缺点是：

1）永磁体置于磁导体内，受交变磁场及涡流的作用大。

2）不易实现对永磁体的冷却，致使永磁体散热不良，容易导致永磁体温度升高，磁综合性能下降，致使永磁发电机或永磁电动机功率下降。

3）永磁体磁极并联磁路结构复杂，制造成本高。

4）永磁体磁极并联磁路的永磁体安装困难，需专用工具。