永磁无刷直流电动机场路耦合运动时步有限元分析

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1、永磁无刷直流电动机场路耦合运动时步有限元分析第２７卷第１２期中国电机工程学报ｖ０１．２７Ｎｏ．１２Ａｐｒ２００７２００７年４月ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ＠２００７Ｃｈｉｎ．Ｓｏｃ．ｆｏｒＥ１ｅｃ．Ｅｎｇ文章编号：０２５８＿８０１３（２００７）１２—００５９一０６中图分类号：ＴＭ３５ｌ文献标识码：Ａ学科分类号：４７０．４０刘瑞芳１，严登俊２，胡敏强３（１．北京交通大学电气工程学院，北京市海淀区１０００４４；２．河海大学电气工程学院，江苏省南京市２１００９８；３．东南大学电气工程系，江苏省南京市２１００９６）ＦｉｅｌｄＣｉｒｃｕｉｔ粕ｄ

2、ＭｏＶｅｍｅｎｔＣｏｕｐｌｅｄＴｉｍｅｓｔｅｐｐｉｌｌｇＦｉＩｌｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａＩｙｓｉｓｏｎＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａ２ｎｅｔＢｒｕｓｈＩｅｓｓＤＣＭｏｔｏｒｓＬＩＵＲｕｉ—ｆａｎ９１，１ＡＮＤｅｎｇ．｛ｕｎ。，ＨＵＭｉｎ—ｑｉａｎｇ。（１．Ｓｃｈ００１ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨａｉｄｉａｎＤｉｓｔｒｉｃｃ，Ｂｅｉｊｉｎｇｉ０００４４，Ｃｈｉｎａ———————————————————————————————————————————————２．ＨｏｈａｉＵＩｌｉｖｅ

3、ｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏＶｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ；３．ＤｅｐａｎｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｓｏｕｍｅａｓｔｕｎｉｖ硎ｔｙ＇Ｎ删ｉｎｇ２１００９６，ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ａｔｉｍｅｓｔｅｐｐｉｎｇｆｉｌｌｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ（ＦＥＡ）０引言ｍｏｄｅｌｃｏｕｐｌｅｄｃｉｒｃｕｉｔｆｉｅｌｄａｎｄｍｏｖｅｍｅｎｔｕｓｅｄｉｎａｎａｌｙｚｉｎｇｐｅ娜ａＪｌｅｎｔｍａｇｎｅｔｂｍｓｈｌｅｓｓＤＣ（ＢＬＤＣ）ｍｏｔｏｒｓｉｓｉｎ永磁无刷直流

4、电动机广泛应用于家用电器、伺ｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｈｊｓｐａｐｅｒ，ｗ血ｉｃｈｃａｌｌｓｏｌＶｅｔ１１ｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｎ咖一ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ服控制等领域，对无刷电机的性能分析、设计和控ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｉｎｆｉｅｌｄ—ｃｉｒｃｕｉｔｃｏｕｐｌｅｄＦＥＡ．ＴｈｅｃｏｎＶｅｎｉｎｇ制策略的研究成为电机领域的热点问题。在永磁无ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｗｉｔｃｈｉＩｌｇｅｌｅⅡｌｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎａＩｌｄｅｌｅｃ仃ｉｃｐｏｓｉｔｉｏｎ刷直流电动机性能分析方法中，有直流电机分析ｎｕｃｔＩｌａｔｉｏｎｏｆｍｅｃｉｒｃｕｉｔｗｉｎｄｉｎｇｎｅｕｔｒ

5、ａｌｐｏｉｎｔａｒｅｔａｋｅｎｉｎｔｏ法、状态———————————————————————————————————————————————方程仿真法、电磁场解析计算法和电磁场ａｃｃｏｕｍｉｎｃｉｒｃｕｉｔｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｂｏｕｔｔｈｅ有限元数值计算法。由于结构上的对应关系，一般ｃｏｕｐｌｉｎｇｐｍｂｌｅｍｏｆｃｏｎⅡＤＩｃｉｒｃｕｉｔａＩｌｄｆｉｅｌｄｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ａｎ认为永磁无刷直流电动机的运行特性与直流电动ｉｍｐｍＶｅｄｍｏＶｉｎｇｆｉｌｌｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｍｏｄ，ｉｎｔｅｒｐｏｌａ

6、ｔｉｏｎｍｏｖｉｎｇ机相同【ｌ。３】，并常用并励直流电动机机械特性来描ｂｏｕｎｄａ巧ｍｅｔｈｏｄ，ｊｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｓ０１Ｖｅｒｏｔａｔｊｏｎｐｒｏｂ】ｅｍ．Ｔｈｅ述。设电机为理想化情况，任一时刻电动机绕组仅ｐｅｒｆｂ咖ａｌｌｃｅｏｆａＢＬＤＣｍｏｔｏｒｉｓａｌｌａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇａｂｏＶｅｍｏｄｅｌ．ｎｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｓ有两相通电，忽略换相过程及定子绕组电感的影ｖｅｒｙｃｌｏｓｅｔｏｍｅｍｅａｓｕｒｅｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｌｌｉｓｍｅｔ量ｌｏｄｃａＩｌｂｅｕｓｅｄｉｎａＩｌａｌｙｚｉｎｇｏｔｌｌｅｒｎｏｎ—ｓｉｎｕｓｏ

7、ｉｄａｌｐｏｗｅｒ响，按照普通直流电动机进行分析。这种方法不能ｓｕｐｐｌｙｍａｃｌｌｉｎｅｓ．真实反映无刷直流电机的运行机理，其分析结果与实测相比存在较大的误差。采用状态方程对永磁无———————————————————————————————————————————————ＫＥＹＷｏＲＤＳ：ｂｍｓｍｅｓｓｄｉｒｅｃｔｃｕｎ．ｅｎｔｍｏｔｏｒ：ｆｉｅｌｄ—ｃｉｒｃｕｉｔａＩｌｄｍｏｖｅｍｅｎｔｃｏｕｐｌｅｄ；ｔｉｍｅ—ｓｔｅｐｐｉｎｇｍｅｍｏｄ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ刷直流电动机进行仿真【４Ｊ川，可以考虑换相过程中ａｎａｌｙｓｉｓ；ｉｎｔｅｒ

8、ｐｏｌａｔｉｏｎｍｏｖｉｎｇｂｏｕｎｄａｒｙｍｅｍｏｄ绕组电感的影响，其中的电感参数和反电势通过实测或电磁场计算获得。但是由于绕组电流在