永磁无刷直流电动机计算机辅助设计

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1、3．-4e~y理论与设计永磁无刷直流电动机计算机辅助设计郭展鹏刘征艮梁维赵娟1．广东工业大学(510006)2．广东省东莞电机有限公司(523072)ComputerAidedDesignSystemforCalculationofPermanentMagnetieBrushlessDCMotorsGuoZhanpengLiuZhengenLiangWeiZhaoJuanGuangdongUniversityofTechnologyDongguanMotorLimitedCompany摘要：考虑到永磁无刷直流电动机的气隙波形和能有较大改进，在家电、汽车等场合有

2、代替其它驱动方式，采用面向对象的编程软件c++Builder6．0，设类型电动机的趋势，因而对稀土永磁无刷直流计和开发出可视化永磁无刷直流电动机计算机辅助设计的电机的研究备受关注，但目前设计无刷直流电软件。介绍了该软件关键程序窗口设置和功能实现，将动机的商用软件并不多。考虑到永磁无刷直流电软件设计值与实例值进行了比较，验证了该软件的可靠动机的结构特点和驱动类型，本文应用面向对象性。C++Builder6．0，开发可视化永磁无刷直流电机电关键词：计算机辅助设计永磁无刷直流电动机Abstraet：Consideringtheairgapmagneticflux磁设

3、计软件，软件操作方便、界面友好，结果准densitywaveformsandthedrivingmodesofPMBDCM，确可靠。theC++Builder6．0wasemployedtodesignanddevelopavisualsoftwareforthecomputeraideddesign(CAD)of1计算公式permanentmagneticbrushlessdirect-currentmotors．Thekeyprogramflowchartsforthesoftware，configuration不同气隙磁场波形，不同电枢绕组和电子换and

4、functionsofthewindowswereintroduced，throughcomparingtheoutputofthesoftwarewiththedataof向线路组合下，PMBDCM的几个基本物理量计examplestoprovethereliabilityoftheCADsystem．算公式是不同的，软件提供了不同驱动方式、气Keywords：Computeraideddesign(CAD)Permanent隙磁场波形和绕组连接方式下的计算公式。magneticbrushlessdirect-currentmotors(PMBDCM)1．1

5、气隙磁密为方波．二相导通星形三相六状态IA{7空载转速：。爿5ai永磁无刷直流电动机，具有一般直流电动机的优良特性，而没有换向器和电刷组成的机相电动势幅值：EmN6械接触机构。其换向功能由电子换向器完成，无换向火花，不会对无线电产生干扰，而且结构简平均电枢电流：=—Ua-2AU—--2一Em单、运行可靠、维护简便且寿命长，与异步电机相比较，具有调速方便，高效节能的特点。近年2n来稀土永稀材料的发展使稀土永磁直流电机性平均电磁转矩：=二N《电机技术》2010年第4期．7．理论与设计锄1．2气隙磁密为方波、一相导通星形三相三状态2程序流程图空载转速：。=3。iUd

6、-AU2．1空载磁路工作点计算流程图利用解析磁路法计算空载工作点，将永磁体相电动势幅值：=)_Ns”等效为一个恒磁通源与一个恒定内磁导。相并联的磁通源。外磁路提供的总磁通分为与电枢绕组匝链的主磁通80和不与电枢绕组匝链的平均电姚=漏磁通0，其对应的磁导为主磁号80和漏磁导0并联并与磁通源相接。通常情况—F，电机的磁路平均电磁转矩：TarDN是饱和的，外磁路总磁导不是常数，考虑到随磁路饱和程度不同而变化，而≯和导又相互制1．3气隙磁密为正弦波、二相导通星形三相六状态约，因此利用迭代法进行求解，具体步骤如图1。空载转速：no=l1．57aiUd-AU图中：bm0一

7、空载工作点；0一空载漏磁系数；平均电枢电流：厶=—Ud-2-AUEm一剩磁密度；．。．827s一永磁体每提供磁通的面积，S平均电磁转矩：=0．3035vN,6(U-2AU-1．655Em)1．4气隙磁密为正弦波、一相导通星形三相三状态空载转速：。=23．1aiua-Au平均电枢电流：，av=Ud-AU_0．827象平均电磁转矩：TPNav=0．152一一aiRa6[,f3(U-2AU)-1．48Em]图1空载工作点求解流程图式中：0一空载转速；ai一计算极弧系数；2．2额定工作特性计算流程图一电源电压；考虑到电枢电流。电枢反应直轴去磁分△(一晶体管饱和管压降；

8、量、额定工作点气隙磁通、反电动势￡和额