基于Simplorer和Maxwell的永磁无刷直流电动机的设计与仿真.pdf

《基于Simplorer和Maxwell的永磁无刷直流电动机的设计与仿真.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第34卷第2期够l坂县蕾暑Vo1．34No．22016年2月MACHINERY&ELECTRONICSFeb．2O16基于Simplorer和Maxwell的永磁无刷直流电动机的设计与仿真彭峰，罗志伟，梁德志，温晓阳(广东工业大学自动化学院，广东广州510006)摘要：介绍了永磁无刷直流电动机基本原理，然后根据要求设计了一台9槽1O极永磁无刷直流电动机，并用Simplorer和Maxwell联合对其进行了仿真，对电动机进行了空载、负载瞬态特性分析，验证了设计的合理性。最后试制样机，样机测试值与联合仿真值对比，验证了联合仿真的正确性。关键词：永磁无刷直流电动机；

2、联合仿真；电磁设计中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1001—2257(2016)02—0057—03DesignandSimulationofPMBrushlessDCMotorBasedonSimplorerandMaxwellPENGFeng，LUOZhiwei，LIANGDezhi，WENXiaoyang(CollegeofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Thispaperintroducesthebasictheorieso

3、fthepermanentmagnetbrushlessDCmotor；thendesignsa9slot10polepermanentmagnetbrushlessDCmotor．SimplorerandMaxwellaresuedtocarryoutiointsimulationforthemotor．Thetransientcharacteristicsofthemotorinno—loadandloadedcondi—tionsareanalyzedtoverifytherationalityofthedesign．Inthefinalprototyp

4、e，thetestvalueoftheproto—typeiscomparedwiththejointsimulation，andthecorrectnessofthejointsimulationisverified．Keywords：PMbrushlessDCmotor；jointsimulation；electromagneticdesign及，对永磁无刷直流电动机的研究具有十分重要的0引言意义。永磁无刷直流电动机除了保持有刷直流电动1永磁无刷直流电机的原理机优越的起动和调速性能外，其最大的特点是没有换向器和电刷组成的机械接触结构，因而具有寿命无刷直流电

5、动机是利用电子开关电路代替有长、噪音低和电磁干扰小等一系列优点。此外，永刷直流电动机得机械换向。无刷直流电动机为了磁无刷直流电动机的转速不受机械换向的限制，可实现无机械接触换相，取消了电刷，将电枢绕组和以将它的转速做得很高，也可以低速大功率运行，永磁磁钢分别放在定子和转子上。为了实现对电转矩特性优异。而且永磁无刷直流电动机由于其动机转速和转动方向的控制，无刷直流电动机必须结构上的特点，发热的电枢绕组通常装在外面的定具有由转子位置传感器、控制电路及功率器件共同子上，这样热阻较小，散热容易。永磁无刷直流电构成的换相装置。所以无刷直流电动机是一种典动机还具备交流电动

6、机的结构简单、运行可靠、适型的机电一体化产品[2]。应性好、维护方便等优点[1]。因此，永磁无刷直流电无刷直流电动机由电动机和电子驱动器2部分动机在当今生产、生活各个领域中的应用日益普组成，如图1所示。永磁无刷直流电动机的位置传收稿日期：2015一O7—1O作者简介：彭峰(1989一)，男，江西乐平人，硕士研究生，研究方向为电机与电器。·57·彭峰等：基于Simplorer和Maxwell的永磁无刷直流电动机的设计与仿真自动控制与检测5仿真结果分析6样机实验数据与仿真数据对比设计的联合仿真部分结果如图4～图6所示。根据上述的设计，试制了一款样机，给电机加从图4

7、，可以看出电机稳定之后，平均转速为4166115V的直流电压，调速到6000r／min，用测功机r／min。与理论额定转速4000r／min相差在误差测试。样机与仿真的数据对比如表1所示。范围之内，是符合设计要求的。表1仿真值与测试值通过添加输出变量的方式，一Moving1．Torque×4166／9．55，可以从输出功率曲线中看出，电机稳定之后输出功率的平均值为101．52W。吕吕、、0＼≈通过表1的对比可知，Maxwell软件的仿真值与样机的实测数据比较接近，在误差的允许范围之t／ms内，电机性能满足设计的要求。图4转速曲线7结束语通过Simplorer和

8、Maxwell联合对所设计出的9槽10