006永磁电机永磁体的类型：何为凸极性、隐极性，表贴式、内置式，傻瓜式讲解，专为零基础编写。

从电机的命名上大家也可以看出来，

之所以叫永磁电机，

是因为该电机的的转子上是永磁体，

不同于其他电机通过线圈通电产生磁场产生转动力矩。

永磁体在转子上的不同布置，

会导致内部磁场的特性有所不同，

常见的类型大致有三种：表贴式和内置式。

表贴式别名：面贴式，面装式，表面式、表面凸出式。

内置式别名：内装式、内埋式、插入式。

那我们还经常听到凸极性、隐计性到底是什么鬼，

与表贴式和内置式又有什么联系呢？

1.首先了解一下永磁的安装位置，即表贴式和内置式

图中左侧为表贴式，即永磁体安装在转轴的表面，

这种布局方式有什么特点呢？

永磁体呈瓦片状贴附在转子的外表面

气隙均匀，气隙的磁密波形趋近于正弦波

永磁材料的磁导率接近于空气磁导率1

转子磁路对称，轴电感相等

制造方便，结构简单，可以减少磁场的谐波。

因此在永磁电机的应用中，

表贴式应用最多。

右图则为内置式，即将永磁体“埋进”转子内，

这种方式可以产生较大的力矩，结构相对复杂一些，

虽然其结构相对复杂，但却有着较高的安全性。

气隙不均匀

磁极直轴磁阻小

相邻的极间交轴磁阻大，

使得转子磁路不对称，

可以利用其产生较大的同步转矩，

轴电感不相同，电磁性能表现为凸极性，

不同的结构有着不同的特点，

对于选用转子永磁体何种布局的电机，

可以参考工程的实际需要来选用合适的电机。

2.何为凸极性电机、隐极性电机

在介绍什么是凸极性和隐极性之前，

引入一个坐标轴，

该坐标轴并不真实存在，

而是为了在永磁同步电机控制中，为了能够得到类似直流电机的控制特性而引入的一个虚拟的坐标轴。

分别是直轴和交轴，

交轴也叫q轴，直轴也叫d轴，

取转子磁场方向为d轴，

垂直于转子磁场方向为q轴，

记住这里的垂直是电气的90度，

可不是机械的90度啊！

将电机的数学模型转换到此坐标系下，

可实现d轴和q轴的解耦，从而得到良好控制特性。

在这里要给大家做一个科普：

1.气隙磁场，大概意思就是空气所走过的磁路，具体可以百度“气隙磁场”

2. 磁通密度较高的永磁体其磁导率几乎与空气磁导率相同，我们暂且认为永磁体就是空气。

好了，那我们先看看表贴式电机，

在表贴式的电机中，

永磁体是贴在转子外侧的，

前面已经介绍了，

永磁体的磁导率和气隙的磁导率基本一致，

那么d轴q轴的等效磁路完全相等，

可以理解为其实都等于转子圆的半径。

因此在磁路相等时，

相通的磁场从d轴导通和q轴导通的速度完全一致，

因此dq轴磁路对称的，

我们就称之为为隐极性电机。

接下来，我们再看一下内置式的电机，

永磁体埋在铁芯内部，

从前面的图中可以看出，

d轴的等效气隙比q轴更大，

d轴的等效磁路比q轴的等效磁路更长，

相通强度的磁场需要更长的时间才能通过d轴，

因此dq轴磁路存在不对称，

我们称之为为凸极性电机。

3.判别凸极、隐极小技巧

1、从参数上可以根据 Ld 与 Lq 之间的大小关系，相等的为隐极电机，不相等的为凸极电机。

2、从结构上可以根据dq轴磁路是否对称来判断，dq轴等效磁路相等磁路对称的为隐极电机，dq轴等效磁路不等磁路不对称为凸极电机。

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