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永磁无刷直流电机的机械结构参数化及性能研究

材料写作网    时间: 2020-06-29 05:06:57     阅读:次     手机站


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摘要:永磁无刷直流电机实现了机电一体化的性能,由于其具有结构简易、运行稳定可靠、工作效率高等优势,并且克服了以往一般的电动机存在的各种缺点,所以它在航空航天系统、工业自动化和医疗设备、交通运输以及家电消费产品等相关领域的应用越来越普遍。本文主要对永磁无刷直流电机的设计方法、性能参数化等进行分析及研究。

关键词:永磁无刷直流电机;机械结构;参数化;性能研究

1永磁无刷直流电机的相关设计

①工作原理。永磁无刷直流电机主要是由电动机主机和驱动器组成的。驱动器的基本构成部分有功率电子器件和集成电路等,主要用来接收电动机的启动、停止、制动信号,驱动器接收到信号后,根据信号指令来控制电动机的启动、停止、制动。主电路主要采用交””直””交的电路电压型进行工作。在电动机的转子上粘有已经充磁的永磁体,在电机内部还装有位置传感器。当电路通电时,永磁体的N极和S极交替交换,导致位置传感器产生位差不同的方波。

②结构介绍。永磁无刷直流电机和传统的直流电机存在的主要差别就是,第一个的绕组放在定子上,并且应用电子转向,其使用的转子材料是永磁体。而传统的电机绕组是放在转子上,应用的是电刷转向。电磁转矩主要是在定子磁场与转子永磁磁场的共同作用下发生的。

③电机的设计过程。由于在设计过程中永磁无刷直流电机的设计灵活性、复杂性要高于传统的电机,并且可以借鉴的成熟经驗并不多,所以永磁无刷直流电机的设计对设计人员的技能要求比较高。首先在设计过程中,设计者一直的目标便是可以更加精准地预测设计电机的性能及运行能力。在预测过程中,需要进行大量的计算工作,并且为了保证数据的准确性,设计人员必须进行多次检验计算,因此设计过程中的计算工作量是特别大的,这也要求设计人员具有快速、准确的计算能力,并且还需要有足够的耐心。在计算过程中,电机性能计算预测可以说计算工作的核心部分。另外,设计者还需要设计一个知识库,用来存储设计过程中所需要的一些理论知识。

2永磁无刷直流电机的性能参数化分析

借用AnsoftMaxwell软件,同时联系参数对电机实施性能分析,可以发现电机的转速对电流、工作效率、输出功率以及输出力矩产生的影响。...



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