永磁发电机效率优化方法

永磁发电机的效率是其重要指标之一。永磁发电机在运行时输出功率的大小，主要是受其自身效率的影响，也就是主要取决于永磁发电机在运行时的各种损耗，这些损耗愈大，则永磁发电机的效率愈低。永磁发电机在运行时的各种损耗与材料性能、定子绕组形式、永磁体磁性能、发电机的极数等有关。

永磁发电机运行输出额定功率，其主要的损耗是定子绕组的铜损耗。绕组的电阻愈大、电流愈大，则铜损耗愈大。铜损耗大则永磁发电机的温升高。特别是对永磁发电机而言，电流愈大，则对永磁体磁极的影响愈大。温升愈高，则永磁体磁性能下降愈多。因此，在永磁发电机的设计中，如果绕组电流太大，应考虑提高电压、采用并联多支路以降低电流，但能保持额定输出功率。

由于永磁体磁极的磁感应强度还不高，因此，绕组的电流密度不能选得很高，通常电流密度只有3～4.5A/mm²。

在永磁发电机中，为保持永磁体的磁性下降不大从而保持永磁发电机的额定功率输出，必须对永磁体进行有效的冷却。否则永磁体温度升高、磁性能下降，致使永磁发电机效率降低，温度升高，发生恶性循环，永磁体会严重退磁、功率大幅度下降，这也是永磁发电机与常规励磁发电机的不同点之一。

影响永磁发电机效率的主要因素有：(www.xing528.com)

1）定子绕组的铜损耗。它是由绕组电阻在绕组有电流时所形成的损耗，它是永磁发电机中各种损耗中最主要的损耗，占总损耗的90%以上。

2）铁损耗。当发电机运行时，定子绕组的交变电流在定子、转子铁心中形成的交变磁场引起的感应电流——涡流形成的损耗。

3）机械损耗。它是由于永磁发电机转子轴承转动摩擦及转子旋转在气隙中对空气的摩擦等机械摩擦所形成的功率损耗。当永磁发电机为多极低转速时，后者可以忽略不计。但不论是自扇风冷还是发电机体外强迫风冷的风机所消耗的功率应计算在机械损耗中。

4）还有其他杂散损耗。如空载时的附加损耗，负载时的附加损耗等。空载附加损耗主要是由于定子槽引起的气隙磁导谐波磁场在转子铁心表面产生的表面损耗及由于定子开槽使转子铁心旋转时产生的脉动损耗。在永磁发电机的气隙磁密计算中引入漏磁系数已将这两种损耗考虑在内。由于永磁发电机转子并未开槽，这两种损耗很小，可以忽略不计。