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稀土永磁无刷直流电动机磁钢尺寸的设计
收稿日期./0012032/4
胡文静
5山东大学电气工程学院6山东
济南
/400718
摘
要.提出初步设定气隙磁密6逐个计算气隙及电机定9转子各部分的磁位降6进而确定磁钢工作点6然后根据磁
钢工作点确定磁钢尺寸的新的设计方法:以这种方法为核心6总结和完善了稀土永磁无刷直流电动机设计及优化
程序6对样机进行了空载9负载实验6对比实验结果与设计数据6二者较好的吻合:
关键词.磁钢;磁位降;去磁曲线
中图分类号.<=>41
文献标识码.?
文章编号.100127@A@5/001807200/120A
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} 引
言
近 年6永磁无刷直流电机以及没有机械换向装
置9宽阔而平滑的优良调整性能9低能子损耗及高效
率等优点6得到越来越广泛的应用:特别是稀土永稀
材料的发展6给永磁无刷直流电动机的发展开辟了
新的前景6稀土永磁材料本征矫顽力高6且去磁曲线
在很大范围线性 可 逆6使稀土永磁直流电机性能有
较大改进6而国内外对稀土永磁电机的研究工作方
兴未艾:本文探讨的是稀土永磁无刷直流电动机转
子磁钢尺寸的设计方法:
为了达到额定的性能指标6降低成本6提高电机
的利用率6就要进行科学合理的设计工作:特别是转
子磁钢尺寸的设计尤其重要:目前设计无刷直流电
动机的电磁程序 并 不 完 善6其中大多是在已有的槽
形尺寸9绕组参数和定转子尺寸及转子磁钢尺寸对
电机性能进行校核6鲜见一套完整的设计程序6特别
是磁钢尺寸的选择6只是给出几个估算式子6设计出
的磁 钢 尺寸 很难 使 电 机 工 作 在 最 佳 工 作 点 上6为解
决这 些 问题6本文给出了一种新的磁钢尺寸设计方
法6并把这种方法用在计算机设计程序中6总结和完
善了一套集设计9校核9优化于一体的稀土永磁无刷
直流电动机的计算机程序6设计制作了样机5转子磁
钢 采 用 ~f!"W!#稀土永磁材料86对比设计数据
和实验结果6二者相吻合:
$ 磁钢尺寸的选择及优化
一般6需把额定负载时的气隙磁通 %
&
作为设计
磁钢工作点的重要参数6而电机带负载后6电枢磁场
对主 磁 场有 影响6因此必须说明电枢反应对每极磁
通的影响:首先6假设电机磁路不饱合6且稀土永磁
材料去磁曲线近似一条直线6以’一相导通三相星形
三 状 态(为例6在一个磁状态角 )内
*1+
5定 子 上 先 后
出现两个磁状态之间的电角度86电枢反应直轴分量
对转 子 磁场 开始 是去 磁 的6当转子转到大于 ),/电
角度时6对转子磁场又起增磁作用6使负载时每极总
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稀土永磁无刷直流电动机磁钢尺寸的设计
胡文静