压缩机用无刷直流电机的设计与研究.pdf

《压缩机用无刷直流电机的设计与研究.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、压缩机用无刷直流电机的设计与研究彭峰，谷爱昱，梁德志，罗志伟(广东工业大学自动化学院，广东广州5100O6)DesignofandResearchonBrushlessDCMotorforCompressorsPENGFeng，GUAiyu，LIANGDezhi，LUOZhiwei(FacultyofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)摘要：针对电机的性能要求指标，根据电机电0引言磁设计方法来确定电机的主要尺寸。无刷直流电机的转矩波动会引起电机的振动、产生电机噪声，压缩机是将低压气

2、体提升为高压气体的一种从而影响电机的性能。齿槽转矩是引起电机转矩从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸人低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活波动的重要因素，基于Maxwell建立该电机的二维塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷模型，对其进行有限元分析，并利用不等厚永磁体剂气体，为制冷循环提供动力，常见的有家用冰箱的方法来降低该电机的齿槽转矩。最后通过Max—和空调的压缩机。well仿真对比，验证降低齿槽转矩方法的可行性。永磁无刷直流电机与永磁直流电机相比，最大关键词：齿槽转矩；有限元分析；电磁设计的特点是其无电刷和换向器的机械结构，没有激磁中图分类号：T

3、M351损耗，散热容易[1]。无刷直流电机存在的转矩脉动，文献标识码：A使得其在伺服系统中的应用受到了限制，尤其是用文章编号：1001—2257(2015)11—0043—04于视听设备、空调中的无刷直流电机，更要求电机Abstract：Tomeetthemotorperformancere—的运行平稳；因而抑制或消除转矩脉动成为提高无quirements，themaindimensionsofthemotorare刷直流电机性能的关键_2]。determinedaccordingtotheelectromagneticdesign针对无刷直流电机存在的转矩波动导致电机me

4、thodofthemotor．Thetorquerippleofbrush—产生振动和噪声的问题，设计了一款9槽8极的无lessDCmotorcancausethevibrationofthemotor刷直流电机，通过Maxwell软件利用不等厚永磁体andgeneratemotornoise，therebyaffectingmotor的方法来降低电机的齿槽转矩，从而减小无刷直流performance．Coggingtorqueisoneoftheimpor—电机的转矩波动，降低电机的振动和噪声。tantfactorscausingmotortorquefluctuatio

5、n．无刷直流电机的电磁设计BasedonMaxwell。two—dimensionalmodelofthemotorisestablishedtocarryoutfiniteelementa—1．1主要性能指标nalysis．Andmethodslikepermanentmagnetof电机的额定直流电压U===400V，额定功率unequalthicknessareusedtoreducethecoggingPN一5000W，额定转速N===3000r／min，额定功torqueinthemotor．Finally，throughMaxwell率叩一86，永磁材料为粘贴铁

6、氧体。simulation，resultsverifythefeasibilityofthe1．2电机主要尺寸的确定methodforreducingcoggingtorque．无刷直流电机的主要尺寸包括定子外径D和Keywords：coggingtorque；finiteelementanal—铁芯长度L它们与计算功率P、转速、电磁负ysis；electromagneticdesign荷的关系为：DLefNP一aiK。K：ABd(1)收稿日期：2015—08—03计算功率P一1．05PN一5250W，极弧系数a《机械与电子>2015(11)·43·值较大，有待进一步优化，

7、以提高本方案的电机法来减小齿槽转矩。性能。3．2不等厚永磁体不等厚磁极结构如图4所示，普通磁极的内外3齿槽转矩的削弱径同心，圆心为0，此时磁极厚度均匀，为^。当采3．1齿槽转矩的数学表达式用不等厚磁极结构时，磁极内外径不同心，外径对齿槽转矩会引起电机的振动、噪声和转速的波应的圆心为0、内径对应的圆心为0，此时磁极厚动，过大的齿槽转矩还会使得电机的启动困难。齿度^M和气隙长度随位置角变化而变化_5]。偏心槽转矩可以定义为电机不通电时，磁共能相对位置距^为O和0之间的距离，^不同，则气隙磁密径角a的倒数[5]，即向分量