稀土永磁无刷直流电动机的设计实例课件

稀土永磁无刷直流电动机的设计实例1、主要技术指标额定功率

18W额定电压 27V额定转速 10000r/min工作方式长期

2、主要参数确定预取效率 η´ 0.63计算功率 21.52W预取线负载 ＡS70A/cm预取气隙磁感应强度 B´δ 5000Gs预取计算极弧系数 ai

0.91长径比 λ 1.13电枢内径 1.54cm

取电枢内径Di11.5cm

3、定子结构

齿数 Z12齿距 t=d/z 0.39cm齿距角 tj=360゜/Z 30゜定子槽型梯形口扇形槽槽型尺寸槽口宽 b01

0.12cm槽口高 h01

0.05cm槽肩高 hX1

0.01cm槽深 hS1

0.44

cm电枢轭高 hj1

0.19cm平均齿宽 bt 0.14cm

3、定子结构

齿高 ht

0.5cm气隙系数 1.1槽面积 SS

0.17cm2电枢铁芯沿轭部磁路长 1.34cm定子冲片材料 DW310-0.35电枢冲片叠片系数 KFe

0.93电枢冲片材料名密度 ρ 7.65g·cm电枢冲片比损耗 P(10/50) 1.23W/Kg4、转子结构

瓦片磁钢径向冲磁磁钢外径 Dm=Di1-2δ 1.39cm磁钢厚度 Hm

0.2cm磁钢内径

Dmi

0.99cm磁钢磁化方向截面积 1.446cm2

5、磁路计算取漏磁系数 σ 1.2气隙磁通 Φ=Bδ·

ai·τ·Lm电枢齿磁感应强度 电枢轭磁感应强度 转子轭磁感应强度 5、磁路计算气隙磁势 Fδ=1.6δ·Kδ·Bδ电枢齿磁势 Ft=2Ht·ht电枢轭磁势 Fj1=Hj1·Lj1转子轭磁势 Fj2=Hj2·Lj2总磁势 ΣF=Fδ+

Ft+Fj2+Fj1总磁通 Φm=σ·Φδ

5、磁路计算空载工作点： 空载气隙磁密 Bδ

5115Gs空载气隙磁通 Φδ

9321Ma空载电枢齿磁感应强度 Bt

15046Gs空载电枢轭磁感应强度 Bj1

14997Gs空载转子轭磁感应强度 Bj2

11152Gs6、电路计算预估槽满率 KS' 0.5选取导线QYZ Φ 0.4mm导线最大外径 dmax 0.46mm温度范围 -60℃~155℃绝缘等级 F槽满率 KS=NS·ddmax2/SS0.4每相电枢绕组电阻 0.91Ω导线截面积 0.1257设工作温度为75℃ 1.1117、电枢反应计算起动电流 ISt=(U-2ΔU)/2R20

11.61A起动时直轴电枢反应最大值 437A额定工作时的反电势 2343V额定工作时的电枢电流 Ia=(U-E-2ΔU)/2Ra75

1.07A额定工作时的最大直轴去磁电势 Fwdm=30.5·Iawφ/2 40A7、电枢反应计算负载工作点：负载时气隙磁通 Φδ

9190Ma负载时气隙磁感应强度 Bδ

5042Gs负载时定子齿磁感应强度 Bt

14834Gs负载时定子轭磁感应强度 Bj

14785Gs额定工作时电磁转矩 0.02649Nm起动电磁转矩 0.243N·m8、性能计算轴承摩擦损耗 Pmpn=3GP·nN×10-3 0.52WGP—转子重风损 Pmpb=2D23·nN3L 0.11*105W机械损耗和铁损 P’=PFe+Pmpn+Pmpb

开关管损耗 PΔ=2IaΔU 1.28W8、性能计算总损耗 ΣP=Pcn+BP´+PΔ

9.49W额定输入功率 P1=UN·Ia

28.8W额定输出功率 PN=P1-Σ