微型鐵氧體永磁直流機(jī)用途十分廣泛。用途不同，電機(jī)的性能要求就不同，電機(jī)的設(shè)計(jì)、工藝也就必須要有區(qū)別。以氣隙磁密Bδ(θ)波形來說，就應(yīng)按用途和使用壽命的要求而有不同的選擇［1］。要求平頂波磁密的，利用等厚瓦形磁鋼并對(duì)其各處進(jìn)行完全充磁、使其工作在材料的最大磁滯回環(huán)上，即可達(dá)到目的；而對(duì)于要求以正弦波或近似正弦波為氣隙磁密波形、用以改善振動(dòng)噪聲、換向火花，減少空載電流等的電機(jī)來說，磁鋼的形狀尺寸、設(shè)計(jì)和充磁工藝又是如何的呢?
　　假設(shè)磁鋼也設(shè)計(jì)成等厚瓦形磁鋼，那么，這種氣隙磁密波形的保證是以精巧設(shè)計(jì)充磁極頭和嚴(yán)格控制充磁能量、使中央部分磁鋼充分磁化而兩側(cè)磁極漸弱磁化得到的。換句話說，磁鋼各處被磁化程度不同：中央部分達(dá)到極大而兩側(cè)漸小，它們工作在不同磁滯回環(huán)上。可以想見，氣隙磁密的波形質(zhì)量不易穩(wěn)定，磁鋼的尺寸公差、充磁機(jī)充磁能量的隨機(jī)變化等都會(huì)影響波形質(zhì)量的穩(wěn)定性。相比之下，平頂波的波形質(zhì)量就十分穩(wěn)定。因?yàn)楹笳卟捎贸浞执蟮某浯拍芰浚勾配摳魈幎脊ぷ髟诓牧系淖畲蟠艤丨h(huán)上。換句話說，充磁能量寧大勿小，充磁磁極與磁鋼表面充分吻合接觸即可，它屏棄了諸多隨機(jī)因素的影響。
　　我們將平頂波波形質(zhì)量穩(wěn)定的設(shè)計(jì)思想應(yīng)用于正弦波或近似正弦波的磁鋼設(shè)計(jì)，這就是“不等厚瓦形磁鋼設(shè)計(jì)”。
　　本文將討論如何根據(jù)氣隙磁密波形具體求出不等厚瓦形磁鋼工作厚度的變化規(guī)律。文章以正弦波氣隙磁密波形為例展開討論，其設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法也適用于各種近似正弦波、非正弦波氣隙磁密波形。設(shè)計(jì)的依據(jù)是：不等厚瓦形磁鋼各θ處磁鋼元都被充磁到最大磁滯回環(huán)并在其上工作—當(dāng)然各元工作點(diǎn)的高低有所不同。討論中所使用的鐵氧體永磁材料具有直線型去磁曲線，對(duì)于那些具有低拐點(diǎn)的(工作點(diǎn)不受穩(wěn)磁磁勢(shì)影響而總是工作在直線部分上的)準(zhǔn)直線型去磁曲線材料來說，可以把它的直線部分延長(zhǎng)至與橫軸相交得到虛擬的矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度H′C(用以代替真實(shí)的HC)再進(jìn)行設(shè)計(jì)而無任何影響。
　　為求解不等厚瓦形磁鋼的工作厚度變化規(guī)律，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行該波形條件下等厚瓦形磁鋼(即均勻氣隙時(shí))的磁路計(jì)算，取得一些基本數(shù)據(jù)后才能進(jìn)行：其中，(1)磁極中心(中心角θ＝0°)處的磁鋼元磁密Bm0°(即波形幅值)、氣隙元長(zhǎng)度δ0°、磁鋼元厚度Lm0°要已知；(2)還必須求解所設(shè)正弦波形磁密對(duì)應(yīng)的各θ處磁路元飽和系數(shù)與θ的關(guān)系曲線KS(θ)，以備計(jì)及鐵磁磁壓降時(shí)計(jì)算其等效磁阻之用。