小型三相永磁无刷直流电动机分析与设计

【摘要】随着人们节能环保意识的不断增加,永磁电机越来越受到人们的关注。我国的无刷直流电机的数量巨大,耗电量惊人,节能越来越受到大家的关注,而变速节能是节能领域的重要环节。永磁无刷直流电机可以通过控制电路的占空比来调速,控制电路相对简单,还具有不失步的优点,特别适合在风扇节能领域中使用。永磁无刷直流电动机具有无极调速、功率密度高、高效节能的优异特性,适用于风机场合。为提高永磁无刷直流电动机的性能,必须研究抑制其齿槽脉动的技术措施,本文对无刷电动机的转矩脉动及抑制进行研究,给出解决方案并通过仿真加以验证。本文从永磁材料、磁体结构、充磁方式、绕组分布、极弧系数等方面分析了适合风扇用永磁无刷直流电动机的设计要求。简述了永磁无刷直流电动机的结构特点,介绍了永磁无刷直流电动机系统的组成。着重介绍了永磁无刷直流电动机的本体、位置检测器和电子开关线路。并分析了永磁无刷直流电动机的运行原理。设计了一款nN=1450rpm,PN:150W,UN=240VDC的永磁无刷直流电动机,并制作了样机进行测试。运用Ansys有限元分析软件中的Rmxpt模块对电磁方案进行了仿真,并利用一键生成有限元模型功能,将电动机模型导入Maxwell2D有限元界面里面进行精确计算。仿真计算空载气隙磁密、带负载启动、稳态运行时电动机的参数,为电动机设计提供了依据。最后制作了样机并进行测试,测试结果与仿真计算结果很接近,证明了电磁设计方案的准确性。
【作者】田燕飞；
【导师】黄开胜；
【作者基本信息】广东工业大学，电气工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】永磁无刷直流电动机；仿真；有限元分析；电磁计算；

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