無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)流程和實(shí)例

1、無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)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(yùn)行5. 設(shè)計(jì)方式：按方波設(shè)計(jì)6. 外形尺寸：二 主要尺寸的確定 1. 預(yù)取效率、2. 計(jì)算功率 直流電動(dòng)機(jī) ，按陳世坤書。長(zhǎng)期運(yùn)行 短期運(yùn)行 3 預(yù)取線負(fù)荷 4 預(yù)取氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度 5. 預(yù)取計(jì)算極弧系數(shù)6 預(yù)取長(zhǎng)徑比（L/D）=27計(jì)算電樞內(nèi)徑 根據(jù)計(jì)算電樞內(nèi)徑取電樞內(nèi)徑值 8. 氣隙長(zhǎng)度9. 電樞外徑10. 極對(duì)數(shù)p=111. 計(jì)算電樞鐵芯長(zhǎng) 根據(jù)計(jì)算電樞鐵芯長(zhǎng)取電樞鐵芯長(zhǎng)L= 12. 極距 13. 輸入永磁體軸向長(zhǎng)三定子結(jié)構(gòu)1. 齒數(shù) Z=62. 齒

2、距 3. 槽形選擇梯形口扇形槽，見(jiàn)下圖。4. 預(yù)估齒寬: ，可由設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)得1.43T，由工藝取5. 預(yù)估軛高: 可由設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)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(jì)算長(zhǎng)度 8槽面積電樞鐵芯材料確定(從數(shù)據(jù)庫(kù)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.

3、4g/cm38. 對(duì)應(yīng)的磁通9對(duì)應(yīng)的磁勢(shì)10 轉(zhuǎn)子軛材料選擇由于轉(zhuǎn)子較細(xì)，故轉(zhuǎn)軸、磁軛為一體，選用10號(hào)鋼11轉(zhuǎn)子磁軛等效寬度 12轉(zhuǎn)子磁軛沿磁路方向長(zhǎng)度瓦片五、磁路計(jì)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(shì)7. 定子齒磁勢(shì)8. 定子軛部磁勢(shì)9. 轉(zhuǎn)子軛部磁勢(shì)10 總磁勢(shì)11. 總磁通12.空載特性曲線計(jì)算（見(jiàn)表）。（因?yàn)楸砻娲配撚来烹姍C(jī)電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)氣隙的合成磁場(chǎng)與空載時(shí)差不多。）六電路計(jì)算1. 繞組形式及電子開(kāi)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(duì)數(shù)）故繞組

4、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(shí)際每槽導(dǎo)體數(shù)Ns=N/Z=82根7. 實(shí)際空載轉(zhuǎn)速 8. 計(jì)算繞組端部長(zhǎng)度9. 計(jì)算電樞繞組每匝平均長(zhǎng)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(jí)絕緣導(dǎo)線QZY-2導(dǎo)線計(jì)算截面積導(dǎo)線最大截面積導(dǎo)線直徑 12. 槽滿率計(jì)算公式選擇13. 實(shí)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(jī)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(jì)算1. 起動(dòng)電流 2. 起動(dòng)時(shí)每極直軸電樞反應(yīng)最大值3. 額定工作時(shí)的反電動(dòng)勢(shì) 4. 額定工作時(shí)電樞電流 5. 額定工作時(shí)最大直軸去磁磁勢(shì)6. 負(fù)載工作點(diǎn)：根據(jù)和，可在空載永磁體工作圖上作出負(fù)載和起動(dòng)時(shí)的特性曲線2、3，求負(fù)載特性曲線與永磁體去磁曲線的交點(diǎn)，得負(fù)載工作點(diǎn)： 負(fù)載氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度負(fù)載氣隙磁通負(fù)載電樞齒磁感應(yīng)強(qiáng)度=1.5176T 負(fù)載電樞軛磁感應(yīng)強(qiáng)度=1.6555T7. 額定工作時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩 8. 起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩 八. 性能計(jì)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(rèn)情況,可讓用戶自己指定)4. 風(fēng)損5. 機(jī)械損耗和鐵損6. 考慮