隨著汽車工業的發展，對汽車起動機提出了體積小、重量輕、功率大的要求，推動了永磁起動機發展。利用永磁材料作磁極，代替傳統汽車起動中的磁場繞組和磁極鐵心制成永磁起動機，節省了銅和鐵；永磁體的體積較原來磁極所占位置小，減小了徑向尺寸；同樣的輸出特性，體積和重量可減少百分之30以上；或者同樣的體積和重量時，輸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；在同樣溫升的條件下允許的輸出功率較大，效率亦提高。因沒有磁場繞組，電感量減少，可改善換向性能，防止由換向火花產生的高頻干擾。

    目前，國內起動機制造廠在設計起動機時，大都沿用普通直流電動機的電磁設計程序，這不僅不能體現汽車起動的技術要求和工作特點，而且造成一些重要參數取值不當，計算結果很不準確。對于永磁起動機，有些工廠在試制時，不僅無完整的理論，也無經驗，一般是照搬仿制。當國產材料達不到進口電機材料要求時，會產生一系列的困難。本文在幾神永磁汽車起動機研制的基礎上，對其設計方法進行了探討。

    汽車起動機是在汽車起動瞬間，僅僅工作幾秒至十幾秒的短時工作電機。在部標jb2741-80中明確規定了起動機的定額為短時定額制，不超過0. 2min (12s)，其主要作用是起動汽車發動機在工作過程中要克服發動機的阻力矩，并達到一定的轉速，以滿足發動機的點火要求。除此之外，還要能在惡劣環境下運行，保證較高的使用次數。做到體積小、重量輕，適合汽車的發展需要。為此，在電磁設計中要準確計算出轉矩、轉速、功率隨電流變化的起動特性曲線。特別是起動機轉矩和發動機點火時的轉速和轉矩尤為重要。

    連續工作制直流電動機的電磁設計是以恒定電源電壓為前提的，一般不考慮電源與電動機間連接導線的電壓降。汽車起動機以蓄電池供電，在起動時輸出低電壓大電流，隨著輸出電流的變化，加在起動機兩端的電壓也在變化，從制動到空載，起動機兩端的電壓可相差1倍以上。因此，設計汽車起動機應以給定電源的伏安特性為依據，充分考慮蓄電池的內阻和線路壓降，排除一切間接計算伏安特性的方法。

    當起動機額定數據的檢查以足夠容量昀直流發電機組為電源供電時，施加到起動機上的端電壓應符合下列伏安特性計算公式。

    永磁起動機的等效電路如圖1所示。

 

    忽略電磁開關的影響時，可列寫起動過程的動態方程為：

              

    求解式(2)與(3)可得起動機的工作特性，但式(2)與(3)和氣隙磁通甌有關，而馥又與電樞電流有關，故是一非線性方程組，根據起動機的工作特點可采用近似方法求解，即把整個起動過程看作是由不同的轉速下的穩態情況構成的。由此，電流為：

              

    由式(1)求得。根據有關標準，起動機的****功率定義為額定功率，由等效電路可推得：

             

    永磁起動機的磁場是永磁體提供的，氣隙磁通的大小與起動機的工作特性密切相關。永磁體向外磁路提供的磁勢不僅與本身的技術參數有關，而且與外磁導和電樞反應磁勢有關。普通串激式起動機在制動時是高度飽和的，氣隙磁通受電樞