铁心是组成电机的重要部分。电机铁心是来自磁 体的磁通量的通道。然而，即使在没有铁心的情况下， 磁通量也可以在空气或真空中通过。也就是说，存在 没有铁心的电机（无铁心电机）。 不过，使用磁性材料铁心来形成磁路（磁通量的 通道），可以利用更多的磁通量。一般对于有多种性 能需求的电机，为了提高磁路的控制力，铁心尤为重要。 其中，铁心材料对于铁心设计非常重要。 作为例子，CQ 无刷电机分解如图 1 所示。

 设计电机时，经常要在世界上存在的大量铁心材 料中选择某一种材料。 理想状况下，当然是用最好的材料制造性能最佳 的电机，现实往往不是如此。尤其是量产产品的开发， 尽管性能确实是重要的要求，但必须对成本（材料费、 加工难易度、加工设备等），电机体积、形状，以及 其他各方面制约条件进行综合判断。 实际开发的电机通常并非最佳设计。即使确信使 用这种铁心材料会带来高性能，但通常会有价格昂贵 或购入困难之类的原因，不能轻易选择。

 首先从理论上思考铁心材料的选择会产生怎样的 性能差异。 铁心被认为是磁路中磁通量的流通路径。参考电 路来看，电流对应磁通量，而电压对应磁通势。 电路中，在相同电压下，电流值会因电阻值大小 不同而有所不同。同样地，磁路中，在相同磁通势（磁 体或者线圈安匝数）下，流动的磁通量会因磁阻值的 不同而不同。 用 Rm 表示磁阻，则： 

Rm = l µA = l µ0µrA 

（1） 式中，l（m）为磁路的长度；A（m2 ）为磁路（磁通量 的通道）的截面积；μ 为磁导率（μ0 = 4π×10-7 为真空 中的磁导率，μr 为材料相对于 μ0 的磁导率，即相对磁 导率）。 磁路设计时，需要求取构成磁路的各个部分的磁 阻的和。 

 根据式（1）可以判断磁通量流动的难易程度。磁 阻与磁路的长度成正比，与截面积成反比。这点与电 路非常相似—电阻与导体的长度成正比，与截面积 成反比。 也有与电路的不同点。如式（1）所示，磁阻的分 母中有磁导率 μ 这一项。举例来说，真空中的 μ0 值为 4π×10-7 ，是相当大的数值（在分母中值得注意）。此 外，空气中的磁导率与真空中的磁导率几乎一样。

对于无铁心电机，磁路是空气或者非磁体。也就 是说，磁阻会非常高。因此，要对磁路的形状进行设计， 尽量扩大磁极面积，缩短磁路长度。 

那一般的有铁心的电机又是怎样的呢？ 如式（1）所示，磁路中使用铁心这样的磁性材料， 磁阻表达式的分母中乘上了材料的相对磁导率。可以 在表 1 中看具体的相对磁导率的值。 也就是说，使用无取向硅钢片的磁阻为真空中（空 气中）的 1/18 000，非晶材料则为 1/300 000。 构成磁极的磁体（钕磁体和铁氧体）的相对磁导 率为 1.05 ～ 1.10。虽然通常可能会认为磁力较强的磁 体的相对磁导率会高，事实上它的磁阻几乎与空气相 同（即磁通难以流动）。 若使用磁性材料，磁通量会变为数万、数十万倍， 

但与电路相比，其值从阻抗损耗方面来看，却并不是 很大。 磁通量在真空（空气）中也可以流动，而电流不能。