軟磁材料的磁性參數(shù)與器件的電氣參數(shù)之間的轉換

在設計軟磁器件時，首先要根據(jù)電路的要求確定器件的電壓～電流特性。器件的電壓～電流特性與磁芯的幾何形狀及磁化狀態(tài)密切相關。設計者必須熟悉材料的磁化過程并拿握材料的磁性參數(shù)與器件電氣參數(shù)的轉換關系。設計軟磁器件通常包括三個步驟：正確選用磁性材料；合理確定磁芯的幾何形狀及尺寸；根據(jù)磁性參數(shù)要求，模擬磁芯的工作狀態(tài)得到相應的電氣參數(shù)。

永磁同步電機可以將電機整體地安裝在輪軸上，形成整體直驅系統(tǒng)，即一個輪軸就是一個驅動單元，省去了一個齒輪箱。永磁同步電機的特點主要有以下幾種：

(1)PMSM本身的功率效率高以及功率因數(shù)高;

(2)PMSM發(fā)熱小，因此電機冷卻系統(tǒng)結構簡單、體積小、噪聲小;

(3)系統(tǒng)采用全封閉結構，無傳動齒輪磨損、無傳動齒輪噪聲，免潤滑油、免維護;

(4)PMSM允許的過載電流大，可靠性顯著提高;

(5)整個傳動系統(tǒng)重量輕，簧下重量也比傳統(tǒng)的輪軸傳動的輕，單位重量的功率大;

(6)由于沒有齒輪箱，可對轉向架系統(tǒng)隨意設計：如柔式轉向架、單軸轉向架，使列車動力性能大大提高。

獲得勵磁電流的方法稱為勵磁方式。目前采用的勵磁方式分為兩大類：一類是用直流發(fā)電機作為勵磁電源的直流勵磁機勵磁系統(tǒng)；另一類是用硅整流裝置將交流轉化成直流后供給勵磁的整流器勵磁系統(tǒng)?，F(xiàn)說明如下：

1 直流勵磁機勵磁 直流勵磁機通常與同步發(fā)電機同軸，采用并勵或者他勵接法。采用他勵接法時，勵磁機的勵磁電流由另一臺被稱為副勵磁機的同軸的直流發(fā)電機供給。

2 靜止整流器勵磁 同一軸上有三臺交流發(fā)電機，即主發(fā)電機、交流主勵磁機和交流副勵磁機。副勵磁機的勵磁電流開始時由外部直流電源提供，待電壓建立起來后再轉為自勵(有時采用發(fā)電機)。副勵磁機的輸出電流經(jīng)過靜止晶閘管整流器整流后供給主勵磁機，而主勵磁機的交流輸出電流經(jīng)過靜止的三相橋式硅整流器整流后供給主發(fā)電機的勵磁繞組。

3 旋轉整流器勵磁 靜止整流器的直流輸出必須經(jīng)過電刷和集電環(huán)才能輸送到旋轉的勵磁繞組，對于大容量的同步發(fā)電機，其勵磁電流達到數(shù)千安培，使得集電環(huán)嚴重過熱。因此，在大容量的同步發(fā)電機中，常采用不需要電刷和集電環(huán)的旋轉整流器勵磁系統(tǒng)。主勵磁機是旋轉電樞式三相同步發(fā)電機，旋轉電樞的交流電流經(jīng)與主軸一起旋轉的硅整流器整流后，直接送到主發(fā)電機的轉子勵磁繞組。交流主勵磁機的勵磁電流由同軸的交流副勵磁機經(jīng)靜止的晶閘管整流器整流后供給。由于這種勵磁系統(tǒng)取消了集電環(huán)和電刷裝置，故又稱為無刷勵磁系統(tǒng)。

1．釹鐵硼磁鐵它是目前發(fā)現(xiàn)商品化性能的磁鐵，被人們稱為磁王，擁有的磁性能其磁能積(BHmax)高過鐵氧體(Ferrite)10倍以上。其本身的機械加工性能亦相當之好。工作溫度可達200攝氏度。而且其質地堅硬，性能穩(wěn)定，有很好的性價比，故其應用極其廣泛。但因為其化學活性很強，所以必須對其表面凃層處理。(如鍍Zn,Ni,電泳、鈍化等)。

2．鐵氧體磁鐵它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通過陶瓷工藝法制造而成，質地比較硬，屬脆性材料，由于鐵氧體磁鐵有很好的耐溫性、價格低廉、性能適中，已成為應用為廣泛的永磁體。

3．鋁鎳鈷磁鐵是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構成的一種合金。鑄造工藝可以加工生產成不同的尺寸和形狀，可加工性很好。鑄造鋁鎳鈷永磁有著可逆溫度系數(shù)，工作溫度可高達600攝氏度以上。鋁鎳鈷永磁產品廣泛應用于各種儀器儀表和其他應用領域。