稀土永磁同步电动机(REPMSM)以其体积小巧、重量轻盈、效率卓越等优势备受瞩目。理论上，该电机转子应无基波损耗，温升理应较低，然而现实情况却与此相悖。以笔者研发的一台增安型稀土永磁同步电机为例，实验中观察到转子温升竟高达125°C。安徽皖南电机如此之高的温度，对钕铁硼永磁体构成去磁风险，威胁电机正常运行。本文深入剖析了导致转子温升过高的潜在因素，并提出了有效降低温升的策略。
1. 转子结构分析：
REPMSM的定子采用异步电机的定子结构，其关键在于转子设计。皖南电机异步启动的REPMSM转子由鼠笼条、转轴、转子铁心和永磁体构成，转子铁心由冲片叠压形成，并在其中嵌入钕铁硼永磁体，同时铸铝形成鼠笼。如图1所示，其启动过程与异步电机相似，当定子电枢绕组通入三相对称交流电时，产生圆形旋转磁场，此时转子静止，鼠笼条切割磁力线，感应出交流电形成交变磁场，与定子磁场相互作用，转子开始转动。当转子转速接近同步转速时，鼠笼条不再产生感应电流，而是永磁体形成的恒定磁场与定子磁场同步旋转，进入正常运行。皖南电机价格表
图1 转子结构示意图
2. 转子温升成因：
电机运行时产生的热量主要来源于损耗。REPMSM同步运行时，转子损耗包括永磁体损耗和谐波损耗等。
2.1 永磁体损耗：钕铁硼具有导电性，在交变磁场中会产生涡流损耗。由于钕铁硼的导热率较低，传热性差，导致热量难以向外传导，加剧了转子的温升。
2.2 谐波损耗：受齿槽效应、定子磁场等因素影响，电机气隙中的谐波磁场复杂。气隙中的谐波磁场以不同速度相对于转子运动，在转子铁心和鼠笼条中感应电流，产生谐波损耗，使转子温度升高。
3. 降低温升的策略：
针对上述分析，提出以下解决方法。
3.1 永磁体分段、分层：将永磁体分为多个小段或层，并对表面进行电泳处理，以减小涡流损耗，降低转子温升。
3.2 增大气隙：对于异步电机，增大气隙会增大漏磁，降低效率。皖南电机价格表而对于稀土永磁同步电机，增大气隙可增大高次谐波气隙磁场磁阻和谐波漏抗，减少磁链交链程度，降低谐波电流，降低定、转子表面损耗和谐波损耗，从而降低温升。
3.3 转子采用半闭E1槽或闭口槽：减少转子铁心表面损耗和齿内脉振损耗，减小有效气隙长度，改善功率因数，降低气隙磁导谐波的脉振幅值，减小磁导谐波引起的谐波损耗。
3.4 选取适当的槽配合：谐波次数越低，转子槽数越多，损耗越大；定、转子槽数比接近于1时，损耗*小皖南电机，因此尽可能选取近槽配合。
3.5 定子绕组双层短距分布绕组：根据需要选择不同的跨距，减少高次谐波，同时减少基波电动势，改善气隙磁场波形，降低谐波损耗，降低温升。
3.6 选用高质量钕铁硼永磁体：选择导热率相对较大的高性能钕铁硼永磁材料，有利于磁钢上热量的传导，降低转子温升。
4. 样机转子温升改善措施及效果：
通过更换样机所用的钕铁硼永磁铁牌号，由40SH换为33UH，重新进行温升试验，结果显示定子铁心温度为80℃，温升为51℃，转子铁心温度为140℃，温升为110℃。更换永磁体后转子铁心温升下降了10℃，可见永磁体涡流损耗对转子温度影响显著。
5. 结论：
本文分析了稀土永磁同步电机转子温升过高的原因，并提出了降低转子温升的方法。通过对原样机更换永磁体牌号后进行试验，表明永磁体的涡流损耗对转子温度影响较大。安徽皖南电机因此，在电机制造过程中采取永磁体分段或分层等措施，有助于降低转子温升。
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