盘式永磁无刷直流电机的电磁设计

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1、浙江大学硕士学位论文盘式永磁无刷直流电机的电磁设计姓名：王凌峰申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：马钧华20050201浙江大学硕士毕业论文V722910摘要^盘式永磁电机的气隙是平面型的，气隙磁场是轴向的，所以又被称为轴向磁场电机。永磁无刷直流电动机由永磁同步电动机、逆变器以及安装在转子轴上的位置传感器构成。随着高性能的永磁材料如钐钴、钕铁硼的问世，使得永磁无刷直流电动机的性能大大提高。盘式永磁无刷直流电动机由于其结构简单，运行可靠、轴向结构紧凑等特点，在许多行业中有着广泛的应用前景。盘式无刷直流电动机的电机本体是盘式永磁同步电动机，只是

2、绕组一般采用集中绕组无槽结构，并选用较少的极数，使得反电动势接近梯形波，便于通过调节极弧系数来减小转矩脉动。盘式永磁无刷直流电动机的设计可以借鉴圆柱式无刷直流机和一般盘式电机设汁的方法，但又有其独特的特点。本文主要研究的盘式永磁无刷直流电机的电磁分析与设计。考虑到盘式电机特殊的磁场形式，本文从磁场分析方法入手，研究了盘式永磁无刷直流电机的电磁设计特点，比较了与普通圆柱式电机之倒的异同，并给出了一个电磁设计程序。关键词：盘式无刷电机，电磁设计，CAD浙江大学硕士毕业论文AbstractThepermanentdiskmotorisalsocalled

3、axialfluxmotorbecauseitsairgapmagnetisaxial．Basically,abrushlessdemotorconsistsofapermanentmagnet(PM)synchronousmotor,ailinverteraswellasapositionsensormountedonthemotorshaft．TheperformanceofPMBLDChasbeenimprovedsincethehighperformancemagnets，suchassamariumcobaltandneodymium-b

4、oronironbecameavailable．Byreasonsofitssimpleconstructionandstableness，theblushlesspermanentdiskmotorisbecomingmoreattractiveinmanyindustries．ThenoumenonofthePMBLDCispermanentmagnetdisksynchronousmotoLhowever,tIlearmaturestructureiSconcentratedandslotless．Fortheaimtomaketheback

5、EMFwaveformequaltotrapezeform，thenumberofpoleislimited．However,ittakesanotherbenefitthatmakeitpossibletoreducethetorqueripplebymodifythepolararcwidth．SincethedesignofPMBLDCissimilartonormalBLDCandcommondiskmotor．ithasownspecialties．Thepaperresearchestheanalysesanddesignofthepe

6、rmanentmagnetofPMBLDS．Forthereasonofitsspecialmagneticfield．thepaperstartsfromthemeansofmagnefiefieldanalysesandnotonlydevelopsit，butalsocomparestothecomlnonmotors．Theprogramtocomputethediskmotorisgivenoutatlast．KeyWords：blushlessdiskmotogmagneticfielddesign，CADⅡ浙江大学硕士毕业论文第1章绪

7、论1．1盘式永磁无刷直流电机的发展、原理与特点1．1．1永磁无刷直流电动机的发展无刷直流电动机是随着电子技术发展而出现的一种新型电动机。有刷直流电动机具有优良的调速特性，自其在19世纪四十年代诞生后就在运动控制领域中得到了广泛的应用。但由于其采用电刷以机械方式进行换向，存在相对的机械摩擦，产生了噪音、火花和电磁干扰，寿命短，且经常需要维护等诸多缺点。针对赢流电动机的弊端，人们提出了用电子换向装置取代机械换向装置的设想。随着现代科学技术的发展，特别是半导体技术及新型永磁材料的飞跃进步，1962年诞生了世界上第一台利用霍尔元件实现换向的永磁无刷直流电机

8、。之后，采用接近开关式位黄传感器、电磁谐振式位置传感器、高频耦合式位置传感器、磁电耦合式位置传感器和光电式位置传感器的永磁