永磁同步电动机的设计与制造

郭晨，丁洁冰

（河南省， 郑州郑飞特种装备有限公司，450000）

摘要：社会的不断进步，人们对资源的消耗日益增加，这不可避免地对生态环境造成破坏。如何降低能源消耗，成为人们普遍关注的焦点。永磁电动机因为自身节能减排的优势，现在已经被广泛应用到各个领域，该电动机的设计方式比较灵活，可以在不同的场合下，设计出相适配的电动机。所以相关人员需深入分析，抓住电动机中的设计关键点，从而最大化发挥出永磁电动机的优势。故本文主要分析了永磁同步电动机的设计与制造有效途径，希望能提供一些借鉴与参考。

关键词：永磁同步电动机；设计；制造

引言：

近些年，我国永磁电动机技术有了新的突破。而且随着人们的生活物质水平提高，传统的电动机设计方式，局限性较多，已经无法满足民众日常使用需求。因此，相关人员应加大研究力度，注重思考永磁同步电动机内部的交流电动机调速系统。从而更好地符合伺服控制标准，健全该电动机制造体系。

一、永磁同步电动机组成结构与工作原理

经过长期的发展，我国永磁同步电动机主要是由定子、转子等部件构成，通常小型的电动机，相关人员能直接把永磁体放在定子上方，形成磁极。面对大型的永磁电动机，定子铁心则是由硅钢片折叠，上面会有均匀分布的槽，内部嵌有三相对称绕组[1]。由于永磁同步电动机的运行环境不同，所以对称绕组还可以分成短距绕组、非常规绕组。在电动机具体运行时，转子可以选择同步旋转的方式运转，转子上方的永磁体形成的磁场也会以同步的方式旋转。然后转子切割定子绕组后，会在其中直接感应出相应的电势，接上负载以后，三相电流会直接通过三相绕组，继而形成定子旋转磁势。从而让电动机的气隙磁场发生变化，改变外界电压。

二、永磁同步电动机设计的有效方式

（一）结合应用需求，科学分析永磁材料

相关人员在设计永磁同步电动机时，想要充分发挥出电动机的优势，需要基于设计需求，分析电动机的各项参数。这种设计方式下，不仅提高了电动机设计效率，还可以集中资源，重新优化设计流程。永磁材料是设计工作的重要内容，也是电动机运行的物质载体，相关人员在设计期间，需要根据电动架设计目标，综合分析永磁材料的选取要点[2]。像永磁电动机的单位功率较高，相关人员在具体的设计活动中，要注重思考永磁材料的矫顽力、磁能积、感应强度等因素。同时相关人员还应从材料的稳定性，对电动机退磁曲线出处的直线部分展开详细分析，最后在整个设计环节，需考虑到电动机永磁材料的价格，尽可能减少设计成本。

（二）明确电动机永磁体工作点，梳理设计内容

设计人员在设计活动期间，要注意思考永磁同步电动机的等效磁路图，确定永磁体的工作点位。利用解析法、图解法等方式，有效计算不同磁参数的标准值在，运用现在比较先进的解析公式，用磁动势的值计算永磁体空载时的工作点。这种计算方式下，相关人员能有效求出漏磁通、气隙磁通处的数值，为后续工作的开展，提供坚实的数据支持。除此之外，相关人员还需考虑电动机的实际运行环境，联系具体的工作需求，从电动机转速、电压、频率等环节，丰富设计内容，尽可能让永磁磁极位于最高磁能的工作环节，提高电动机设计工作的可行性。

三、永磁同步电动机的有效制造途径

（一）做好事前准备，提供合适的制造环境

在研究永磁同步电动机时，想要电动机制造工作有序开展，需要转变之前工作思路，注意分析电动机制造工艺，从而掌握制造的关键点。这既能提高电动机的制造效率，还可以实现做好准备工作，防止后续制造活动出现过多的阻碍。为达到这一制造效果，相关人员首先要对电动机制造活动提供良好的外界环境，尤其是电动机多了永磁体，该部分构件很容易受到外界因素的干扰，出现构件破损的现象[3]。所以相关人员在制造工作开始前，要选择使用非磁性护栏将生产场地围绕起来，做出警示提醒。然后相关人员需要对场地内的铁屑、焊渣等物质进行全方位清理，选择非铁磁性的物质，设置制造加工台。此外，电动机的永磁制造是一项复杂的制造工程，所以相关人员在拆分时，尽可能让每一台电动机选择同一批号的磁钢制造，避免出现电动机电磁性能运行不佳的现象。

（二）注重磁钢装配与安装

相关人员在制造电动机期间，磁钢的装备需要人员具备较高的工作素养。所以在具体制造环节，工作人员应加强学习，思考电动机设计图纸的制造要点，按照电动机的运行方式，科学装配磁钢。这既可以减少电动机磁钢安装难度，还可以精准把控磁钢与磁钢槽装配之间的缝隙。同时，不同电动机的永磁电动机转子装配选择的方式不同，相关人员能根据不同的举措，选择合适的装配法。例如相关人员装配小型电动机时，能够选择径向装配的方法；针对大型电动永磁机转子，则是能运用轴向装配的方法。而且相关人员也可以优化装配流程，注意多方面清洗铁心，防止油污或者杂质进入到电动机内部。

除此之外，相关人员安装电动机磁钢时，要注意结合图纸的要求，在转子周围，对需要装配的部位，进行合理标记。这有助于操作者精准把握电动机安装难点，选择针对性的安装工艺，促使永磁体可以顺利进入磁钢槽，符合现代化永磁同步电动机的安装标准

[4]。最后，电动机的安装时间比较久，工作人员应结合以往的安装经验，及时发现并解决电动机安装时存在的问题。像电动机安装中，工作人员面对铁心长度较长的转子时，往往出现磁钢碎掉的现象。相关人员可以在装配期间，从底部从槽底空处，深入一根不锈钢棒，将槽口处的磁钢堵住，再慢慢抽出铜棒，确保磁钢能有序进入槽底。基于此，工作人员要注重全过程把控，完善电动机制造体系。

四、结束语

综上所述，相关人员想要在新环境下，科学设计与制造永磁同步电动机，应转变之前的思路，注意全面分析电动机的运行特征，明确设计结构。同时工作人员可以从用户需求、参数等，思考电动机的设计情况，从而制定出合适的制造方案，提高电动机设计工作的有效性。此外，相关人员要多维度优化制造流程，丰富电动机安装形式。通过这些举措，永磁同步电动机才能更好地发挥作用，推动相关行业健康发展。

参考文献

[1]朱作滨,孙树敏,丁月明等.基于自适应VSG控制策略永磁直驱风电系统研究[J].太阳能学报,2024,45(01):116-124.

[2]张绪楠.探究永磁同步曳引机在电梯检验中所遇到的诸多问题[J].中国设备工程,2023,(23):150-152.

[3]申立纲.煤矿带式输送机永磁同步电动机变频驱动技术与传统驱动技术的比较应用[J].矿业装备,2023,(12):88-90.

[4]赵斌.黄白茨煤矿带式输送机永磁同步变频调速一体机的应用分析[J].能源科技,2023,21(05):32-34.