风机用永磁无刷直流电机的设计与性能分析

《风机用永磁无刷直流电机的设计与性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文（工程硕士）风机用永磁无刷直流电机的设计与性能分析THEDESIGNANDPERFORMANCEANALYSISOFPERMANENTMAGNETBRUSHLESSDCMOTORUSEDINFAN刘汉华哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM351学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文风机用永磁无刷直流电机的设计与性能分析硕士研究生：刘汉华导师：王毅教授副导师：李文群高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：电气工程所在单位：艾默生网络能源有限公司答辩日期：2015年

2、6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM351U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringTHEDESIGNANDPERFORMANCEANALYSISOFPERMANENTMAGNETBRUSHLESSDCMOTORUSEDINFANCandidate：LiuHanhuaSupervisor：Prof.WangYiAsst.Supervisor：SeniorEngineerLiWenqunAcademicDegreeAp

3、pliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：EmersonNetworkPowerLTDDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要本文提出设计一种精密空调风机用的永磁无刷直流电机，通过提高电机效率、灵活调速以调节空调风量从而实现节能和降低产品成本和运营成本的目标。近年来

4、，随着电力电子技术、永磁材料科学和现代控制理论等的快速进步，永磁无刷直流电机迅速发展、成熟起来，并已在工业上大规模应用。永磁无刷直流电机用的是一套电子换向装置，这样既消除了机械换向带来的维护频繁、有火花、有噪音和电磁干扰大等一系列问题，又具备了直流电机的调速性能好、运行效率高等诸多优点，因此在相关领域里得到了广泛应用。本文首先结合永磁无刷直流电机的本体结构、工作原理和数学模型等分析了设计风机用外转子永磁无刷直流电机的永磁体材料选择、永磁体结构、绕组分布、极弧系数等参数。结合电机的传统设计方法和有限元分析理论，应用AN

5、SYSMaxwell软件设计出一款外转子永磁无刷直流电机。确定了电机定子参数：外径、内径及槽数，电机转子参数：外径、内径、极数，气隙宽度，定子绕组三相“Y”型，有限元相关参数的设置等。对电机的静磁场、瞬态特性、起动时的转矩及电流、反电势、电感参数与电流及功率的关系等进行了有限元仿真分析。针对永磁无刷直流电机固有的齿槽转矩现象经行分析，在不改变电机结构的基础上，提出了几种适合于风机用电机的有效削弱齿槽转矩的方法，并运用ANSYSMaxwell软件进行了仿真分析。最后，对试验样机经行了节能测试、噪声测试，以验证电机设计的

6、正确性、经济性、实用性等。关键词：永磁无刷直流电机；电机设计；有限元-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThisthesispresentsanewdesignmethodofatypeofpermanentmagneticbrushlessDCmotor(BLDCM)fordrivingfanusedinprecisionair-condition,tosaveenergyandreducecostbyimprovingthemotorefficiency,adjustingtheairvolume

7、viaregulatingtherotaryspeed.Withthespeedyprogressofpowerelectronictechnology,permanent-magnetmaterialscienceandmoderncontroltheory,theBLDCMtechnologyisdevelopingswift,andhasbeenusedinindustryonalargescale.InsteadofthemechanicalcommutatorofthebrushDCmotor,asetof

8、electroniccommutationwasusedinBLDCM,whichcannotonlyovercomeaseriesofshortcomings,suchasneedingfrequentmaintenance,workingwithsparkandnoiseandhighelectromagneticinterference,