無(wú)槽無(wú)刷永磁直流電機(jī)的設(shè)計(jì)與混沌特性分析.pdf

1、隨著新型電機(jī)的發(fā)展，一種無(wú)槽無(wú)刷永磁直流電機(jī)被提出來(lái)，該電機(jī)具有高效率、低噪音、良好的運(yùn)行穩(wěn)定性以及微型化等優(yōu)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種無(wú)槽無(wú)刷永磁直流電機(jī)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)該電機(jī)本體展開(kāi)相關(guān)研究。
　　首先，本文根據(jù)電機(jī)工作環(huán)境和參數(shù)要求，確定電機(jī)總體設(shè)計(jì)方案，對(duì)電機(jī)本體結(jié)構(gòu)和電磁性能進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，研究了主要尺寸、電磁負(fù)荷的選擇、氣隙長(zhǎng)度、磁極形式、定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)線選擇等關(guān)鍵問(wèn)題。又對(duì)比分析了幾種常用稀土永磁體性能，選定

2、了永磁材料。結(jié)合無(wú)齒槽電機(jī)的特點(diǎn)，對(duì)定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸材料進(jìn)行了選擇和參數(shù)確定，對(duì)電磁設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化，最終給出了電機(jī)設(shè)計(jì)方案。
　　再次，本文基于有限元分析法對(duì)電機(jī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了電磁分析，介紹了仿真軟件Ansys Maxwell2D的解析基礎(chǔ)，利用該軟件對(duì)電機(jī)進(jìn)行建模，研究了三種充磁方式對(duì)新型電機(jī)磁密、磁力線、反電動(dòng)勢(shì)等電磁參數(shù)的影響，利用有限元分析軟件編寫(xiě)了徑向、切向氣隙磁密公式，以及徑向、切向電磁力密度的計(jì)算公式，根據(jù)公式仿

3、真出相應(yīng)的波形圖，再對(duì)波形圖進(jìn)行傅里葉仿真，分析波形畸變率和齒槽轉(zhuǎn)矩，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。
　　通過(guò)能量法，推導(dǎo)出直線部分導(dǎo)體電感的解析表達(dá)式，用Matlab對(duì)該結(jié)果進(jìn)行諧波分析，并研究電樞繞組電感值與電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸之間的關(guān)系。通過(guò)Miller經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)繞組端部漏感進(jìn)行解析計(jì)算，并將結(jié)果與有限元分析結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證解析方法的適應(yīng)性。探討電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)功率密度的影響，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì),提高電機(jī)單位體積內(nèi)的功率。
　　最后，對(duì)無(wú)槽無(wú)