随着汽车工业的发展，对汽车起动机提出了体积小、重量轻、功率大的要求，推动了永磁起动机发展。利用永磁材料作磁极，代替传统汽车起动中的磁场绕组和磁极铁心制成永磁起动机，节省了铜和铁；永磁体的体积较原来磁极所占位置小，减小了径向尺寸；同样的输出特性，体积和重量可减少百分之30以上；或者同样的体积和重量时，输出功率可提高百分之50左右；比功率（功率／重量）提高了百分之30～50；在同样温升的条件下允许的输出功率较大，效率亦提高。因没有磁场绕组，电感量减少，可改善换向性能，防止由换向火花产生的高频干扰。

    目前，国内起动机制造厂在设计起动机时，大都沿用普通直流电动机的电磁设计程序，这不仅不能体现汽车起动的技术要求和工作特点，而且造成一些重要参数取值不当，计算结果很不准确。对于永磁起动机，有些工厂在试制时，不仅无完整的理论，也无经验，一般是照搬仿制。当国产材料达不到进口电机材料要求时，会产生一系列的困难。本文在几神永磁汽车起动机研制的基础上，对其设计方法进行了探讨。

    汽车起动机是在汽车起动瞬间，仅仅工作几秒至十几秒的短时工作电机。在部标jb2741-80中明确规定了起动机的定额为短时定额制，不超过0. 2min (12s)，其主要作用是起动汽车发动机在工作过程中要克服发动机的阻力矩，并达到一定的转速，以满足发动机的点火要求。除此之外，还要能在恶劣环境下运行，保证较高的使用次数。做到体积小、重量轻，适合汽车的发展需要。为此，在电磁设计中要准确计算出转矩、转速、功率随电流变化的起动特性曲线。特别是起动机转矩和发动机点火时的转速和转矩尤为重要。

    连续工作制直流电动机的电磁设计是以恒定电源电压为前提的，一般不考虑电源与电动机间连接导线的电压降。汽车起动机以蓄电池供电，在起动时输出低电压大电流，随着输出电流的变化，加在起动机两端的电压也在变化，从制动到空载，起动机两端的电压可相差1倍以上。因此，设计汽车起动机应以给定电源的伏安特性为依据，充分考虑蓄电池的内阻和线路压降，排除一切间接计算伏安特性的方法。

    当起动机额定数据的检查以足够容量昀直流发电机组为电源供电时，施加到起动机上的端电压应符合下列伏安特性计算公式。

    永磁起动机的等效电路如图1所示。

 

    忽略电磁开关的影响时，可列写起动过程的动态方程为：

              

    求解式(2)与(3)可得起动机的工作特性，但式(2)与(3)和气隙磁通瓯有关，而馥又与电枢电流有关，故是一非线性方程组，根据起动机的工作特点可采用近似方法求解，即把整个起动过程看作是由不同的转速下的稳态情况构成的。由此，电流为：

              

    由式(1)求得。根据有关标准，起动机的****功率定义为额定功率，由等效电路可推得：

             

    永磁起动机的磁场是永磁体提供的，气隙磁通的大小与起动机的工作特性密切相关。永磁体向外磁路提供的磁势不仅与本身的技术参数有关，而且与外磁导和电枢反应磁势有关。普通串激式起动机在制动时是高度饱和的，气隙磁通受电枢