电机内部结构磁场分布速览图（电动机内部磁场分布）

电机运行过程中，其内部结构的磁场分布既复杂又清晰。

首先，我们来回顾和分析电机中极距（由永磁体产生）产生的磁场的概况。

如下图所示，为长定子矩形开槽圆柱永磁直线电机轴对称截面结构示意图。注意：不要感到惊讶。直线电机和旋转电机虽然结构不同，但工作原理是相同的。

该结构直线电机气隙磁场分布如下图所示。

经过一系列数学建模和分析计算，气隙磁场分布图如下图所示。如果您对电机气隙磁场分布非常感兴趣，请留言，我会详细告诉您气隙磁场分布数学公式的推导过程。

如下图所示，分别采用解析法和有限元法计算定子铁心无槽时极距气隙的磁场分布。其中，永磁体厚度为10mm，永磁体长度为50mm，气隙宽度为5mm，极距为69mm。与有限元法的计算结果相比，解析法的计算结果更加准确，为定子铁心矩形开槽情况下气隙磁场分布的解析计算奠定了基础。

哈哈，如果考虑电机内的齿槽效应对气隙磁场的影响，那就更复杂了。上图是气隙磁场曲线，不会那么平滑……

其次，我们快速了解一下电机中的主磁通和漏磁通。气隙漏磁通有两种类型（如下图所示），即相邻永磁体之间的气隙漏磁通和永磁体与动子铁芯之间的气隙漏磁通。气隙漏磁通影响永磁材料的利用率。事实上，永磁体与动子铁心之间的气隙漏磁通对于永磁电机气隙漏磁通的计算和分析也非常重要。

通过解析法和有限元法可以计算出电机中漏磁通与主磁通的比例。如下图(a)所示，当永磁体中心线与定子铁心齿中心线对齐时，气隙泄漏系数最大；如下图(b)所示，当相邻永磁体之间的中心线与定子铁心槽中心线对齐时，气隙泄漏系数最小。显然，有限元计算得到的平均气隙漏磁系数更接近真实值。

下表是采用解析法和有限元法计算气隙漏磁系数的结果。两者相互比较结果表明，解析法与有限元法的最大计算误差为6.8%，证明解析法用于计算圆柱永磁直线发电机气隙漏磁系数在非饱和磁场条件下，更加准确可行。

对于电机初学者来说，快速浏览一下电机内的电磁场分布就足够了。不需要追根溯源，因为需要大量的数学知识和软件知识来支撑。