永磁直流電動機(jī)開發(fā)培訓(xùn)資料一學(xué)習(xí)資料

培訓(xùn)目的一、培訓(xùn)目的要明確，目標(biāo)明確，瞄準(zhǔn)目標(biāo)，用對技能，才能一靶中的。二、此次培訓(xùn)目的是：加強(qiáng)學(xué)員們關(guān)于永磁直流電動機(jī)的理論知識；增強(qiáng)學(xué)員們用理論指導(dǎo)實踐，用實踐豐富理論的能力；提高學(xué)員們永磁直流電動機(jī)設(shè)計和開發(fā)能力；提高學(xué)員們的工作效率；減少或杜絕后期更改（少走彎路）。2培訓(xùn)內(nèi)容電機(jī)開發(fā)應(yīng)掌握的九大核心技術(shù)永磁直流電動機(jī)的設(shè)計依據(jù)基礎(chǔ)知識3.1直流電動機(jī)的工作原理3.2永磁直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁直流電動機(jī)的基本方程永磁直流電動機(jī)的工作特性永磁直流電動機(jī)的電樞繞組和電樞反應(yīng)永磁直流電動機(jī)的材料7.1電磁材料7.2絕緣材料7.3結(jié)構(gòu)材料永磁直流電動機(jī)的磁路設(shè)計與計算永磁直流電動機(jī)的磁場分析永磁直流電動機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩1電機(jī)開發(fā)應(yīng)掌握的九大核心技術(shù)

——強(qiáng)調(diào)電機(jī)設(shè)計能力、工程能力；怎樣設(shè)計電機(jī)，而不是只做樣品，即使這個樣品能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；要能對電機(jī)設(shè)計做工程計算和模擬(仿真)。一、機(jī)械計算，包括：尺寸鏈計算和CPK、材料選擇（如怎樣達(dá)到強(qiáng)度和溫度的要求）等二、電磁計算，主要包括：磁通計算、轉(zhuǎn)速和扭矩計算等三、電路和EMC設(shè)計四、機(jī)械分析和仿真，包括：有限元（強(qiáng)度）分析、塑料件注塑流變分析等五、電磁分析和仿真，包括：有限元分析、齒槽扭矩和紋波電流分析等六、工藝流程，包括檢測和測試的所有系統(tǒng)七、設(shè)計和工藝的薄弱點及采取的措施（如某些結(jié)構(gòu)的電機(jī)振動和噪聲問題怎樣解決）八、相關(guān)的經(jīng)驗和教訓(xùn)九、總結(jié)：將以上工程計算和模擬的結(jié)果以及所有適用標(biāo)準(zhǔn)或性能以benchmark形式把以上電機(jī)概念設(shè)計同樣品電機(jī)或類似電機(jī)進(jìn)行對比5Purpose:EnhanceDesignStandardizationImproveReliabilityofProductEnsureDesigntoCostBebeneficialtoadministrateDevelopmentProcess2永磁直流電動機(jī)的設(shè)計依據(jù)

一、永磁直流電機(jī)的電磁設(shè)計是根據(jù)額定數(shù)據(jù)和性能指標(biāo)確定主要尺寸（電樞直徑、電樞長度等）、永磁體尺寸、沖片尺寸、電樞繞組數(shù)據(jù)、換向器和電刷尺寸等，然后進(jìn)行性能計算。若性能不滿足要求，則調(diào)整結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，重新進(jìn)行性能計算，直至得到合格的設(shè)計方案。額定數(shù)據(jù)：額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速等；性能指標(biāo)主要有：效率、溫升和火花等級等，有時也可能給出起動轉(zhuǎn)矩（堵轉(zhuǎn)扭矩）、轉(zhuǎn)速變化率等指標(biāo)。

二、永磁直流電機(jī)的機(jī)械設(shè)計、電路及EMC設(shè)計和工藝設(shè)計的依據(jù)：相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

三、電機(jī)運(yùn)行時，所有物理量與額定值相同——電機(jī)運(yùn)行于額定狀態(tài)。電機(jī)的運(yùn)行電流小于額定電流——欠載運(yùn)行；運(yùn)行電流大于額定電流——過載運(yùn)行。長期欠載運(yùn)行將造成電機(jī)浪費(fèi)，而長期過載運(yùn)行會縮短電機(jī)的使用壽命。電機(jī)最好運(yùn)行于額定狀態(tài)或額定狀態(tài)附近，此時電機(jī)的運(yùn)行效率、工作性能等比較好?？蛻艚?jīng)常給出如下設(shè)計依據(jù)：在某測試環(huán)境下的堵轉(zhuǎn)扭矩、最大電流和空載轉(zhuǎn)速要求永磁直流電機(jī)典型特性曲線3基礎(chǔ)知識3.1直流電動機(jī)的工作原理（1）在介紹工作原理之前，我們先熟悉一下有關(guān)電磁現(xiàn)象的定律和法則：(A)電動機(jī)為什么旋轉(zhuǎn)？把通有電流的導(dǎo)體放置在磁場中，則作用在導(dǎo)體上的電磁力

F=BIL式中F——力（N）；

B——磁通密度（T；

）；

I——電流（A）；

L——導(dǎo)體長度（m）。該式表達(dá)了電動機(jī)的基本原理。3.1直流電動機(jī)的工作原理（2）為了產(chǎn)生電磁力，必須同時存在電流和磁通。

在磁場中的帶電導(dǎo)體之所以產(chǎn)生力，是由于磁通就像拉緊的橡皮筋一樣具有彈性，并力求通過最短距離，如下圖：下圖所示為用左手定則確定力的方向，電流、磁通和力三者互相垂直。3.1直流電動機(jī)的工作原理（3）(B)佛萊明（英國）右手定則向磁場內(nèi)放置的導(dǎo)體施加力，如果沿磁場正交的方向移動導(dǎo)體，在導(dǎo)體內(nèi)就會產(chǎn)生感應(yīng)電勢。如果將導(dǎo)體短路，就會產(chǎn)生電流。伸開右手，使拇指與其余四指垂直，并在同一平面內(nèi)，讓磁力線穿過掌心，讓拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，則四指所指的方向就是感應(yīng)電動勢的方向。3.1直流電動機(jī)的工作原理（4）兩條電流線之所以存在互作用力，是一條電流線產(chǎn)生的磁場，作用于另一條電流線的結(jié)果。(C)法拉第（英國）電磁感應(yīng)定律如果線圈中流過電流，則在與線圈交鏈的方向上產(chǎn)生磁通，并且磁通與交鏈的線圈產(chǎn)生電動勢。(D)畢奧-薩伐爾（法國）定律電流周圍產(chǎn)生磁場和這個電流之間的關(guān)系是：當(dāng)匝數(shù)為N的線圈中流過i(A)的電流時，則有Ni=BL/μ=HL。式中的B為磁感應(yīng)強(qiáng)度(T)，L為磁路長度(m)，μ為磁導(dǎo)率(H/m)，H為磁場強(qiáng)度(A/m)。3.1直流電動機(jī)的工作原理（5）(E)安培（法國）右手螺旋法則(1)通電直導(dǎo)線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向；

(2)通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。直流電動機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。把電刷A、B接到直流電源上，電刷A接正極，電刷B接負(fù)極。此時電樞線圈中將電流流過。3.1直流電動機(jī)的工作原理（6）ab在磁場作用下，N極性下導(dǎo)體ab受力方向從右向左，S極下導(dǎo)體cd受力方向從左向右。該電磁力形成逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩大于阻轉(zhuǎn)矩時，電機(jī)轉(zhuǎn)子逆時針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)到右圖所示位置時

原N極性下導(dǎo)體ab轉(zhuǎn)到S極下，受力方向從左向右，原S極下導(dǎo)體cd轉(zhuǎn)到N極下，受力方向從右向左。

該電磁力形成逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。線圈在該電磁力形成的電磁轉(zhuǎn)矩作用下繼續(xù)逆時針方向旋轉(zhuǎn)。3.1直流電動機(jī)的工作原理（7）從以上分析可見，在直流電動機(jī)中，線圈中的電流是交變的，但產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向是恒定的。ab直流電動機(jī)的工作原理示意圖:線圈始終逆時針方向旋轉(zhuǎn)3.1直流電動機(jī)的工作原理（8）

實際直流電動機(jī)的電樞是根據(jù)實際需要有多個線圈。線圈分布在電樞鐵心表面的不同位置，按照一定的規(guī)律連接起來，構(gòu)成電機(jī)的電樞繞組。磁極也是根據(jù)需要N、S極交替旋轉(zhuǎn)多對。3.1直流電動機(jī)的工作原理（9）直流電機(jī)的可逆性：

一臺直流電機(jī)原則上既可以作為電動機(jī)運(yùn)行，也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，只是外界條件不同而已。如果用原動機(jī)拖動電樞恒速旋轉(zhuǎn)，就可以從電刷端引出直流電動勢而作為直流電源對負(fù)載供電；如果在電刷端外加直流電壓，則電動機(jī)就可以帶動軸上的機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，從而把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。這種同一臺電機(jī)能作電動機(jī)或作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的原理，在電機(jī)理論中稱為可逆原理。19HeadrestMotorReclinerMotorLiftMotorSlideMotorLumbarMotorOilPumpMotorDEVELOPINGWindowLift/SunroofSteering/PedalAdjustorMotorApplicationDEVELOPINGDEVELOPINGDEVELOPINGDEVELOPINGDEVELOPINGDEVELOPING（A）

圓筒形磁極,徑向磁路結(jié)構(gòu)圖中的永磁體為圓筒形結(jié)構(gòu)，磁通?從磁筒N極出來——〉經(jīng)過氣隙——〉到轉(zhuǎn)子齒——〉到轉(zhuǎn)子軛部——〉到轉(zhuǎn)子齒——〉再到氣隙，經(jīng)過磁筒S極，回到磁筒N極，形成一個閉合的磁回路，2極結(jié)構(gòu)。3.2永磁直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)（1）

（B）瓦片形磁極,徑向磁路結(jié)構(gòu)

圖中的永磁體為瓦片形結(jié)構(gòu)，磁通?從磁瓦N極出來——〉經(jīng)過氣隙——〉到轉(zhuǎn)子齒——〉到轉(zhuǎn)子軛部——〉到轉(zhuǎn)子齒——〉再到氣隙，經(jīng)過磁瓦S極，回到磁瓦N極，形成一個閉合的磁回路，4極結(jié)構(gòu)。3.2永磁直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)（2）（C）矩形磁極,徑向磁路結(jié)構(gòu)

圖中所示的是帶極靴、永磁體為矩形的結(jié)構(gòu),磁通?從磁軛的N極出來——〉經(jīng)過氣隙——〉到轉(zhuǎn)子齒——〉再到轉(zhuǎn)子軛部——〉再經(jīng)過轉(zhuǎn)子齒——〉再經(jīng)過氣隙，回到磁軛的S極,形成一個閉合的磁回路,四極結(jié)構(gòu)。3.2永磁直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)（3）（D）

扇形永磁體,軸向磁路結(jié)構(gòu)

圖中所示的是軸向磁路,永磁體為扇形的結(jié)構(gòu),磁通?從磁軛N極出來——〉經(jīng)過氣隙——〉到右端蓋——〉再經(jīng)過氣隙——〉回到S極——〉形成一個閉合的磁回路,六極結(jié)構(gòu)。3.2永磁直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)（4）26MotorExplodedViewMagnet磁瓦Housing外殼Slidebushing方軸承Shaftsleeve軸套Shaft軸IronCore鐵心Commutator整流子BushingRetainerclip梅花叉Terminal插片Ballbushing球軸承Circuitbreaker保護(hù)器SpringCover扭簧座Carbonbrush碳刷Inductor電感Capacitor電容CompressedSpring壓縮簧Endcap端蓋Copperwirecoil繞組Varistor壓敏電阻4永磁直流電動機(jī)的基本方程

4.1直流電動機(jī)的感應(yīng)電動勢Ea（1）電樞感應(yīng)電動勢是指直流電機(jī)正負(fù)電刷之間的感應(yīng)電動勢，也就是電樞繞組里每條并聯(lián)支路的感應(yīng)電動勢。的大小與電刷型號有關(guān)，一般0.5~2V思考：若將磁極N與S對換，Ea的方向會變嗎？Ia

=2IabIa

為電樞電流（A）Iab

為電樞支路電流（A）

4.1直流電動機(jī)的感應(yīng)電動勢Ea（2）電動機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反電勢較外加電壓小:Ea<U

電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，電樞繞組就切割磁通，因而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。此電動勢的方向與加在電動機(jī)端子的電壓的方向相反，故成為反電勢。令：U為外加電壓（V）；Ea為感應(yīng)電動勢（V）；Ra為繞組電阻（?）；Ri

為測試線電阻（?）；IN

為額定(負(fù)載)電流（A）；I0

為空載電流（A）；Ik為堵轉(zhuǎn)電流（A）；電壓平衡方程式:負(fù)載時，U=Ea+IN(Ra+Ri)+DUb空載時，U=Ea+I0(Ra+Ri)+DUb堵轉(zhuǎn)時，U=Ik(Ra+Ri)+DUb4.1直流電動機(jī)的感應(yīng)電動勢Ea（3）)(電動勢常數(shù)為電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)其中可見,直流電機(jī)的感應(yīng)電動勢與電機(jī)結(jié)構(gòu)、氣隙磁通及轉(zhuǎn)速有關(guān)。性質(zhì):發(fā)電機(jī)——電源電勢(與電樞電流同方向);

電動機(jī)——反電勢(與電樞電流反方向)。Ф——每個磁極下的氣隙磁通（Wb）；n——電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）；p——磁極對數(shù)；N——電樞繞組總導(dǎo)體數(shù)a——電樞繞組并聯(lián)支路對數(shù)思考：氣隙磁通能測量嗎？

4.1直流電動機(jī)的感應(yīng)電動勢Ea（4）我們來推導(dǎo)感應(yīng)電動勢方程我們知道，一根導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢

式中：v為導(dǎo)體運(yùn)動線速度（v=πDn/60，單位m/s，D為轉(zhuǎn)子直徑

，單位m），B為平均磁通密度(T)，L為導(dǎo)體有效長度(m)。一個磁極下的平均磁通密度B=Ф/(Lt)，則BL=Ф/t，則一根導(dǎo)體中的平均感應(yīng)電勢式中，t為磁極極距，t=πD/(2p)

。因為一條支路里的串聯(lián)總導(dǎo)體數(shù)是所以每條并聯(lián)支路的感應(yīng)電動勢為：v/t=2np/60所以：4.2直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Tem（1）產(chǎn)生:電樞繞組中有電樞電流流過時,在磁場內(nèi)受電磁力的作用,該力與電樞鐵心半徑之積稱為電磁轉(zhuǎn)矩。大小:為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)，有其中可見，制造好的直流電機(jī)，其電磁轉(zhuǎn)矩與氣隙磁通及電樞電流成正比。性質(zhì):發(fā)電機(jī)——制動(與轉(zhuǎn)速方向相反)；

電動機(jī)——驅(qū)動(與轉(zhuǎn)速方向相同)。Ia——流經(jīng)電刷的電流(電樞電流)

4.2直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Tem（2）

從電機(jī)的工作原理，我們知道：磁場中的導(dǎo)體受力后，在導(dǎo)體中就能感應(yīng)出電動勢來。反過來講，在磁場中的帶電導(dǎo)體，又可以產(chǎn)生電磁力。

導(dǎo)體所受的力，和所在磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，和導(dǎo)體的有效長度成正比，和電流的安培值成正比，用公式表述如下：

f1=B

L

Iab式中：B------磁極下的平均磁通密度；L------導(dǎo)體的有效長度；Iab------導(dǎo)體中所通的電流（支路電流）；f1------一根導(dǎo)體所受的電磁力。

因為B為平均磁密，所以：BL=Ф/tf1=BLIab

=IabФ/t

4.2直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Tem（3）

因此，一根導(dǎo)體所受的轉(zhuǎn)矩為：T1=f1*D/2=IabФD/(2t)

因為總導(dǎo)體數(shù)為N，所以全轉(zhuǎn)矩為：

T=NIabФD/(2t)

t=πD/(2p)，

Iab=Ia/(2a)，

因此可以求得1.2.3.其中是轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度（rad/s）4.3直流電動機(jī)的電磁功率將電壓平衡方程式的兩邊同時乘以電樞電流I，得：等式左邊是輸入功率，用表示；右邊第一項是電磁功率；第二項是電樞繞組銅損和測試線銅損之和，用表示；第三項是電刷接觸電阻損耗，用表示。因此有：4.4直流電動機(jī)的功率平衡方程從電磁功率中扣除鐵耗、機(jī)械摩擦損耗后，得到電機(jī)的輸出功率，即因此有：4.5直流電動機(jī)的輸出功率思考：堵轉(zhuǎn)情況下，換用不同材質(zhì)的矽鋼片來測試電機(jī)的溫升，會有變化嗎？將兩端同除以機(jī)械角速度，有式中，為電動機(jī)軸上的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩（N.m）；4.6轉(zhuǎn)矩平衡方程為因電動機(jī)鐵心中渦流、磁滯損耗和機(jī)械損耗的存在而產(chǎn)的空載阻轉(zhuǎn)矩（N.m）4.7主要公式整理4.8電磁參數(shù)1.線負(fù)荷——電樞直徑（cm）單位：A/cm2.電樞繞組電阻式中，為繞組的電阻率（）；為電樞導(dǎo)體的截面積（）；為電樞繞組的平均半匝長（cm）。5永磁直流電動機(jī)的工作特性與電勵磁直流電動機(jī)一樣，永磁直流電動機(jī)的工作特性包括轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特性、機(jī)械特性和效率特性。5.1轉(zhuǎn)速特性

轉(zhuǎn)速特性為外加額定電壓

時，轉(zhuǎn)速與電樞電流之間的關(guān)系n=f()。由電壓平衡方程式可得：可以看出，負(fù)載電流增大時，增大，將使轉(zhuǎn)速下降；同時每極磁通隨電樞電流的增加而又略有下降，有使轉(zhuǎn)速升高的趨勢，二者的影響相反，使電機(jī)轉(zhuǎn)速變化很小。一般來講，前者的影響大于后者，故轉(zhuǎn)速特性是略微向下傾斜的，如右圖所示。電動機(jī)空載轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速之差與額定轉(zhuǎn)速之比，稱為電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化率，以表示，為5.2轉(zhuǎn)矩特性

轉(zhuǎn)速特性為外加額定電壓

時，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流之間的關(guān)系

。由電磁轉(zhuǎn)矩公式可知，當(dāng)電樞電流增加時，若每極磁通不變，則電磁轉(zhuǎn)矩為通過原點的直線。但每極磁通隨電樞電流的增加而略有減小，故電磁轉(zhuǎn)矩的增加比電流增加略慢，如右圖所示。5.3機(jī)械特性

機(jī)械特性為外加額定電壓

時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系

。

由公式和可知，當(dāng)每極磁通不變時，機(jī)械特性是一條下降的直線，如右圖所示。由于電樞電阻較小，機(jī)械特性的斜率很小，特性硬。實際上，隨著電磁轉(zhuǎn)矩的增大，電樞反應(yīng)的去磁作用略微增強(qiáng)，磁通不是常數(shù)，機(jī)械特性不再是一條直線，而是在下端略有抬高。得5.4效率特性

效率特性為外加額定電壓

時，電動機(jī)的效率與輸出功率之間的關(guān)系

，即式中，為電動機(jī)的總損耗（W）。5.5永磁直流電動機(jī)的調(diào)速由永磁直流電動機(jī)的機(jī)械特性方程可知，當(dāng)負(fù)載一定時，電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡，改變直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法有以下三種：電樞回路串電阻調(diào)速、改變主磁通調(diào)速和改變電壓調(diào)速。18永磁直流電動機(jī)開發(fā)技巧18.1永磁直流電動機(jī)電磁計算技巧一——如何快速通過調(diào)整樣板電機(jī)的電磁參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)來達(dá)到客戶指定的堵轉(zhuǎn)扭矩、堵轉(zhuǎn)電流和空載轉(zhuǎn)速要求在永磁直流電機(jī)開發(fā)和設(shè)計中，客戶通常會指定某測試條件下（測試電壓、測試線電阻值、環(huán)境溫度等）的驅(qū)動器或電機(jī)的堵轉(zhuǎn)扭矩、堵轉(zhuǎn)電流和空載轉(zhuǎn)速要求。當(dāng)然我們可通過完整的電磁計算來達(dá)到此設(shè)計要求。但為了提高工作效率，我們也可以選擇一款可能與此設(shè)計要求接近的電機(jī)，通過調(diào)整電磁參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)來達(dá)到指定的堵轉(zhuǎn)扭矩、堵轉(zhuǎn)電流和空載轉(zhuǎn)速要求。前提是我們知道了被選定電機(jī)的性能（我們已設(shè)計過多款電機(jī)了，我們平常要準(zhǔn)備的就是將已設(shè)計好的電機(jī)按電磁參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行匯總，要用時，就會非常方便）。下面，打開附件《永磁直流電動機(jī)電磁計算程序》，我們來看怎樣通過調(diào)整電磁參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)來達(dá)到指定的堵轉(zhuǎn)扭矩、堵轉(zhuǎn)電流和空載轉(zhuǎn)速要求。1.根據(jù)測試結(jié)果選擇盡量接近要求的電機(jī)；在EXCEL表格里輸入選定電機(jī)的測試條件（測試電壓、測試線電阻）、測試數(shù)據(jù)（堵轉(zhuǎn)扭矩、堵轉(zhuǎn)電流和空載轉(zhuǎn)速、空載電流）、負(fù)載力矩、結(jié)構(gòu)參數(shù)和電磁參數(shù)；輸入相關(guān)的計算公式，計算出氣隙磁通、氣隙磁密、空載感應(yīng)電動勢、負(fù)載感應(yīng)電動勢（我們先暫時不管這些公式是怎樣來的，帶著疑問，以后再研究，針對性就強(qiáng)了）；通過調(diào)整電樞工作溫度來計算出電刷的接觸壓降值，使空載、負(fù)載、堵轉(zhuǎn)三種情況下電刷的接觸壓降值相等；

5.以上計算中得到的氣隙磁密和電刷的接觸壓降是我們下一步調(diào)整電磁參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的重要依據(jù)。因為，若不改變永磁體和電樞的結(jié)構(gòu)和材料，電機(jī)的氣隙磁密就是恒定值，若不改變電刷的材料，則電刷的接觸壓降也是恒定值（當(dāng)然，我們可以改變電刷的材料，但電刷的接觸壓降值要隨之改變）。

這樣，在電樞沖片尺寸和材料，永磁體厚度、寬度和材料，電樞繞線方式等不變的前提下，可更改相應(yīng)的參數(shù)（如電樞長度，漆包線線徑，繞線匝數(shù)，電刷材料，永磁體長度等）以達(dá)到設(shè)計要求；6.若需改變電機(jī)的結(jié)構(gòu)，但電樞繞線方式仍不變的前提下，也可以作出相應(yīng)的更改（如電樞長度、直徑及沖片尺寸和材料，漆包線線徑，繞線匝數(shù)，電刷材料、永磁體的長度、厚度、寬度和材料等）以達(dá)到設(shè)計要求，但其結(jié)果只能作為參考，因為沒有考慮磁路已經(jīng)發(fā)生了變化，若要想得到更準(zhǔn)確的結(jié)果，則需要進(jìn)行完整的電磁計算。具體實例:若我們的客戶要求在13.5V，0.2

線電阻，23±5℃的測試環(huán)境情況下，要滿足堵轉(zhuǎn)扭矩和空載轉(zhuǎn)速0.50Nm/3000RPM，確定電機(jī)參數(shù)以下是具體步驟：⑴

選擇盡量接近要求的電機(jī)及其測試數(shù)據(jù)⑵⑶這里的“額定點”、“最大效率點”和“最大功率點”是根據(jù)以上輸入值自動計算的理想結(jié)果。

以后會講這些計算公式是怎樣來的。⑷在這里輸入電路參數(shù)

計算出的是每極氣隙磁通，由輸入的堵轉(zhuǎn)扭矩、堵轉(zhuǎn)電流以及并聯(lián)支路對數(shù)、磁極對數(shù)和總導(dǎo)體數(shù)求得⑸在這里輸入結(jié)構(gòu)參數(shù)

本例中，永磁體是圓環(huán)形，圓心角系數(shù)=360/180/2=1，但永磁體性能實際上達(dá)不到預(yù)定的理想值，經(jīng)計算后得出的計算極弧系數(shù)等于0.71在這里需要說明的是，計算極弧系數(shù)與永磁體圓心角有一定關(guān)系，一般永磁體圓心角越大，計算極弧系數(shù)就越大，一般取計算極弧系數(shù)約等于圓心角系數(shù)=圓心角/180/p⑹根據(jù)和查附圖得出ΔLa'，進(jìn)而得出電樞計算長度Lef⑺輸入永磁體的性能參數(shù)⑻輸入計算公式，得出相關(guān)參數(shù)，其中的氣隙磁密是我們

下一步調(diào)整電磁參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的重要依據(jù)⑼輸入相應(yīng)的參數(shù)，其中預(yù)計電樞工作溫度需要不斷地調(diào)整，直至使3種算法所得的電刷接觸壓降