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1、读者园地微特电机2006年第1期Readers'home无刷直流力矩电机设计中的反电势系数计算公式张文海,李家会(成都精密电机厂,成都610500)中图分类号:TM33文献标识码:E2pkN1!DLBkN1DLBkN1DLBLB。所以Ke===。因文章编号:1004-7018(2006)01-0043-0260a2p60a/!19a直流力矩电动机的电枢并联支路数a=1,所以直流力矩电动1引言kN1DLB机反电势计算公式为Ke=。19无刷
2、直流力矩电动机设计中的电参数计算已有成熟的该公式是根据直流电机经典公式推导出的,没有理论误计算公式。不过,这些公式大都参照交流电机而推导出的。差,只要设计中气隙磁密B计算准确。因式(1)计算的反电无论从绕组形式还是从运动方式,无刷直流电动机都类似于U交流同步电动机。但无刷直流电动机既然称为直流电动机,0势系数Ke准确度很高。同样,用n0=计算的空载转速和Ke它的一些外特性和内特性又十分相似于有刷直流电动机。用T1=9.55KeIK1计算的连续堵转转矩以及用T2=908KeIK2根据相似性原理,笔者将直流有刷力矩电动机反电势系数计计
3、算的峰值堵转转矩准确度也很高。算公式,用于无刷直流力矩电动机反电势系数设计,效果很2.2无刷直流力矩电动机反电势系数好。只须根据无刷机的特点,对公式系数作修正即可。并以无刷直流力矩电机反电势系数计算公式:此计算出电机的空载转速n0、堵转转矩Tk,准确度很高。kN1DLB2反电势系数计算公式Ke=(2)12.72.1直流力矩电动机及电势系数计算式中:Ke-反电势系数;有刷直流力矩电动机反电势系数计算公式:k-电枢槽数;kN1DLBN1-单位线线圈匝数;Ke=(1)19-极弧系数;式中:Ke-反电势系数,为单位转速下的反电势;D-
4、外电枢内径或电枢外径;k-电枢槽数;L-电枢铁心长度;N1-绕组元件匝数;B-气隙磁密。-电机极弧系数;式(2)中的系数12.7是由式(1)中的系数19推算而来。D-电枢外径;因有刷直流电动机工作是全绕组通电,而三相无刷直流电动L-电枢铁心长度;22机工作时是绕组通电,故将19=12.7。用12.7代入B-气隙磁密。33式(1)的理论推导如下:因直流电动机的反电势E=式(1)即修正成式(2),有刷直流力矩电动机与无刷直流力矩EEU0Cen。所以=Ce。而就是反电势系数Ke,故Ke=电动机的相似性便完全可以表现出来。因用n0=K
5、计算无nne2pkN1!D刷直流电动机的空载转速,用Tk1=9.55KeIk1和Tk2=908KeIk2Ce。其中,电势常数Ce=,气隙磁通=LB=60a2p电动机加负载以后,由于电枢磁场的作用,使电是电动机负载时永磁体中性截面上发出的磁通;∀动机的气隙磁场发生畸变,磁力线扭曲。圆柱式结和#分别为电动机负载时的气隙磁通和漏磁通。构电动机加负载后的磁场分布情况如图33a所示。星形式永磁体结构的电动机加负载时,电枢磁图33b为电动机加负载时沿直轴方向的等效磁路场的变化与圆柱式相同。图。图中AWad为电枢反应磁势的直轴分量
6、。对转对于拼块式永磁体结构的多极电动机来讲,电子磁场来说,AWad有时起增磁作用,有时起去磁作用,动机加负载后,由于电枢反应磁场的作用,也会使气它的大小和方向随着转子位置的变化而变化。m隙磁场发生畸变,产生时而增磁和时而去磁的效果;但由于其转子上具有软铁制成的磁极体,能给电枢反应的去磁磁通路提供通路,致使其对转子永磁体的去磁作用大为减弱。为进一步提高本刊的编辑质量,请您对此文在读者服务卡上圈上数字代码:有价值,请圈29;没有价值,请圈30。(a)磁通分布(b)等效磁路图图33负载后的磁通分布与等效磁路图43读者园地
7、微特电机2006年第1期Readers'home#计算无刷直流电动机的连续堵转转矩和峰值堵转转矩,同有=85V,n0=60r/min,Ik1=5A,T1!55Nm;3无刷机,U0刷直流力矩电动机一样,准确度很高。#=85V,n=20r/min,I=5.5A,T!185Nm;4无刷机,0k11U0=220V,n0=25r/min,Ik1=15A,T1!1100Nm。四种3具体计算电机的空载转速n0、连续堵转转矩T1的设计计算与实测值四种无刷直流力矩电动机的相关数据为
8、:1#无刷机,U的比较数据如表1所示。0#=24V,n0=780r/min,Ik1=4A,T1!1Nm;2无刷机,U0KeU/VI/An-1-1T/NmT/Nm电机kN1D/mL/mB/T-10k0计算/rminn实测/r
