永磁发电机中永磁体的磁极形状和固定方式

在永磁发电机中的永磁体形状及固定要根据永磁体在转子中的磁极布置而定。永磁体磁极径向布置，永磁体的一个极直接面对气隙。为了提高气隙磁密，永磁体宜做成聚磁形状。图4-14所示是永磁体磁极径向布置的永磁体梯形径向剖面。为达到聚磁效果，极弧长度b_p′＜C_m。这种永磁体截面使永磁体安装在转子铁心上十分牢固，但加工较困难。永磁体两侧有冷却风道，既能通风冷却永磁体，又能起隔磁作用，防止相邻两极短路及同一永磁体两个极短路。永磁体两侧的铁心可以保护永磁体在镶嵌、安装、拆卸转子时不致被磕碰而碎裂。这个铁心宽度Δ（m）由下式计算求出：

式中 Δ——转子铁心镶嵌永磁体的两侧铁心宽度，单位为m；

b_p′——极弧长度，单位为m；

a_m——永磁体截面的短边长，单位为m。

一般Δ可取0.8～1.2mm，大功率取大值，小功率取小值，如图4-13所示。

永磁体磁极径向布置的永磁体形状及安装如图4-14所示。相邻两个不同极性的永磁体通过螺钉用非磁性材料将它们紧固在转子铁心上。永磁体依然要采用聚磁形状，即b_p′＜C_m。

图4-13 永磁发电机中的永磁体磁极径向布置与安装形式之一

1—冷却风道、隔磁槽 2—永磁体 3—转子铁心

图4-14 永磁发电机中的永磁体磁极径向布置与安装形式之二

1—永磁体 2—紧固螺钉 3—非磁性材料压板 4—转子铁心(www.xing528.com)

图4-14的永磁体形状及安装较图4-13容易，其缺点是螺钉松动会造成事故。

在永磁发电机中，永磁体磁极的切向布置是两个永磁体的同性磁极共同贡献给一个磁导率很高的磁导体——极靴，成为一个极。要求极靴的极弧长度小于矩形永磁体短边的长度，并且极靴要固定在非磁性材料的轮毂上，这样，极靴面对气隙的磁极的磁感应强度比单个永磁体的磁感应强度高20%～40%。

永磁体磁极切向布置如图4-15及图4-16所示。在图4-15中，两个极靴之间是永磁体，为防止永磁体从两个极靴中脱出，用非磁性挡板给以限制。而极靴下部成燕尾形镶嵌在由非磁性材料做成的转子毂上。转子毂可由黄铜或铝合金做成。这种结构不论是极靴，还是永磁体，都能可靠地安装和固定，只是加工复杂。

图4-15 永磁发电机中的永磁体磁极的切向布置及安装形式之一

1—非磁性材料挡板 2—永磁体 3—磁导率很高的极靴 4—非磁性材料的转子毂

图4-16 永磁发电机中的永磁体磁极的切向布置及安装形式之二

1—非磁极材料挡板 2—永磁体 3—磁导率很高的极靴 4—非磁性材料的转子毂

图4-16所示是极靴用螺钉固定在非磁性材料做成的转子毂上，它的结构较图4-15简单些，但如果螺钉松动，将造成事故。

永磁体磁极切向布置必须有专用工具，安装永磁体时应隔槽安装并注意安全，以防永磁体飞出伤人。