無刷直流永磁電動機設(shè)計流程和實例

.無刷直流永磁電動機設(shè)計實例 一. 主要技術(shù)指標(biāo)1. 額定功率：2. 額定電壓：，直流3. 額定電流：3. 額定轉(zhuǎn)速： 4. 工作狀態(tài)：短期運行5. 設(shè)計方式：按方波設(shè)計6. 外形尺寸：二 主要尺寸的確定 1. 預(yù)取效率、2. 計算功率 直流電動機 ，按陳世坤書。長期運行 短期運行 3 預(yù)取線負荷 4 預(yù)取氣隙磁感應(yīng)強度 5. 預(yù)取計算極弧系數(shù)6 預(yù)取長徑比（L/D）=27計算電樞內(nèi)徑 根據(jù)計算電樞內(nèi)徑取電樞內(nèi)徑值 8. 氣隙長度9. 電樞外徑10. 極對數(shù)p=111. 計算電樞鐵芯長 根據(jù)計算電樞鐵芯長取電樞鐵芯長L= 12. 極距 13. 輸入永磁體軸向長三定子結(jié)構(gòu)1. 齒數(shù) Z=62. 齒距 3. 槽形選擇梯形口扇形槽，見下圖。4. 預(yù)估齒寬: ，可由設(shè)計者經(jīng)驗得1.43T，由工藝取5. 預(yù)估軛高: 可由設(shè)計者經(jīng)驗得1.53T，由工藝取根據(jù)齒寬和軛高作出下圖，得到具體槽形尺寸6. 氣隙系數(shù) 7電樞鐵心軛部沿磁路計算長度 8槽面積電樞鐵芯材料確定(從數(shù)據(jù)庫中讀取) 電樞沖片材料DW540-50電樞沖片疊片系數(shù)電樞沖片材料密度電樞沖片比損耗四.轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)1. 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)類型:瓦片磁鋼徑向沖磁 2. 永磁體外徑3. 永磁體內(nèi)徑4. 永磁體極弧系數(shù)5. 緊圈外經(jīng)D2=6. 永磁材料磁化方向截面積7. 永磁材料的選取永磁體材料：釹鐵硼剩磁：1.1T矯頑力：796 kA/m永磁體材料密度:7.4g/cm38. 對應(yīng)的磁通9對應(yīng)的磁勢10 轉(zhuǎn)子軛材料選擇由于轉(zhuǎn)子較細，故轉(zhuǎn)軸、磁軛為一體，選用10號鋼11轉(zhuǎn)子磁軛等效寬度 12轉(zhuǎn)子磁軛沿磁路方向長度瓦片五、磁路計算1. 漏磁系數(shù) 2. 氣隙磁通3空載電樞齒磁密4. 空載電樞軛磁密5. 空載轉(zhuǎn)子軛磁密6. 氣隙磁勢7. 定子齒磁勢8. 定子軛部磁勢9. 轉(zhuǎn)子軛部磁勢10 總磁勢11. 總磁通12.空載特性曲線計算（見表）。（因為表面磁鋼永磁電機電動機負載時氣隙的合成磁場與空載時差不多。）六電路計算1. 繞組形式及電子開關(guān)形式：兩相導(dǎo)通星形三相六狀態(tài) 2. 繞組系數(shù) 采用單層集中整距繞組，即第一節(jié)距每極每相槽數(shù)（m是相數(shù)；p為極對數(shù)）故繞組系數(shù)3. 預(yù)取空載轉(zhuǎn)速4. 每相繞組串聯(lián)匝數(shù) 取5. 電樞總導(dǎo)體數(shù)6. 實際每槽導(dǎo)體數(shù)Ns=N/Z=82根7. 實際空載轉(zhuǎn)速 8. 計算繞組端部長度9. 計算電樞繞組每匝平均長度10 預(yù)估導(dǎo)線截面積式中為預(yù)取導(dǎo)線電流密度為每相繞組支路數(shù)11. 導(dǎo)線選取選擇F級絕緣導(dǎo)線QZY-2導(dǎo)線計算截面積導(dǎo)線最大截面積導(dǎo)線直徑 12. 槽滿率計算公式選擇13. 實際導(dǎo)線電流密度14. 每相電樞繞組電阻式中為導(dǎo)線的電阻率設(shè)電機繞組的工作溫度為75，則導(dǎo)線工作溫度電阻式中為導(dǎo)線的電阻溫度系數(shù)七電樞反應(yīng)計算1. 起動電流 2. 起動時每極直軸電樞反應(yīng)最大值3. 額定工作時的反電動勢 4. 額定工作時電樞電流 5. 額定工作時最大直軸去磁磁勢6. 負載工作點：根據(jù)和，可在空載永磁體工作圖上作出負載和起動時的特性曲線2、3，求負載特性曲線與永磁體去磁曲線的交點，得負載工作點： 負載氣隙磁感應(yīng)強度負載氣隙磁通負載電樞齒磁感應(yīng)強度=1.5176T 負載電樞軛磁感應(yīng)強度=1.6555T7. 額定工作時電磁轉(zhuǎn)矩 8. 起動電磁轉(zhuǎn)矩 八. 性能計算1. 電樞銅損2. 電樞鐵損式中-鐵損工藝系數(shù)，取-定子軛重-定子齒重3. 軸承摩擦損耗Kmp=3,為磁鋼重 轉(zhuǎn)子軛重 轉(zhuǎn)軸重 傳感器轉(zhuǎn)子重的和 (為默認情況,可讓用戶自己指定)4. 風(fēng)損5. 機械損耗和鐵損6. 考慮到附加損耗后的