稀土永磁无刷直流电动机的设计实例ppt课件.ppt

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1、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 18 W 额定电压27 V 额定转速 10000 r/min 工作方式 长期,2、主要参数确定,预取效率 0.63计算功率 21.52 W预取线负载 S 70 A/cm 预取气隙磁感应强度 B 5000 Gs预取计算极弧系数 ai 0.91长径比 1.13电枢内径 1.54 cm 取电枢内径 Di1 1.5 cm,2、主要参数确定,取极对数p2取电枢铁芯长 L=Di1 1.7 cm极距=Di1/2p1.18 cm 取永磁体轴向长Lm1.7 cm,3、定子结构,齿数Z 12 齿距t=d/z0.39 cm齿距角 tj=360/Z30 定

2、子槽型 梯形口扇形槽槽型尺寸槽口宽 b010.12 cm槽口高 h010.05 cm槽肩高 hX10.01 cm槽深 hS1 0.44 cm电枢轭高 hj1 0.19 cm平均齿宽 bt 0.14 cm,3、定子结构,齿高ht 0.5 cm气隙系数 1.1 槽面积 SS 0.17 cm2电枢铁芯沿轭部磁路长 1.34 cm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 7.65 gcm电枢冲片比损耗P(10/50)1.23 W/Kg,4、转子结构,瓦片磁钢径向冲磁磁钢外径Dm=Di1-21.39 cm磁钢厚度Hm 0.2 cm磁钢内径 Dmi 0.99 c

3、m磁钢磁化方向截面积1.446 cm2,4、转子结构,磁钢材料参数磁钢材料 NNF27SH 剩磁感应强度 Br 10700 Gs矫顽力 Hc9400 A材料密度 8.1 g/cm3r对应的磁通 r=BrSm 14535 MaHc对应的磁势 Fmc=2Hc0.8Hm2333 A转子磁轭材料 10#钢转子磁轭磁路计算长度 Lj2 0.59 cm转子轭高 bj20.29 cm,5、磁路计算,取漏磁系数 1.2气隙磁通=B aiLm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F=1.6KB电枢齿磁势Ft=2Htht电枢轭磁势Fj1=Hj1Lj1转子轭磁势Fj2=Hj2Lj2

4、总磁势F=F+Ft+Fj2+Fj1总磁通 m=,5、磁路计算,空载工作点：空载气隙磁密B5115 Gs空载气隙磁通9321 Ma空载电枢齿磁感应强度Bt15046 Gs空载电枢轭磁感应强度Bj114997 Gs 空载转子轭磁感应强度Bj211152 Gs,6、电路计算,三相六状态 绕组系数1预取空载转速 n 11000 r/min每相绕组串联匝数 87 电枢总导体数N=2m522每槽导体数 NS=N/Z44选取每槽导体数NS44实际空载转速 10856 r/min绕组端部长 2.05 cm绕组每匝平均长Lav=2(L+bl)7.5 cm,6、电路计算,预估槽满率 KS0.5选取导线QYZ0.4

5、 mm导线最大外径dmax0.46 mm温度范围-60155绝缘等级 F槽满率KS=NSddmax2/SS 0.4每相电枢绕组电阻 0.91导线截面积 0.1257设工作温度为75 1.111,7、电枢反应计算,起动电流 ISt=(U-2U)/2R20 11.61 A起动时直轴电枢反应最大值 437 A额定工作时的反电势 2343 V额定工作时的电枢电流 Ia=(U-E-2U)/2Ra75 1.07 A额定工作时的最大直轴去磁电势 Fwdm=30.5Iaw/2 40 A,7、电枢反应计算,负载工作点：负载时气隙磁通 9190 Ma负载时气隙磁感应强度B5042 Gs负载时定子齿磁感应强度Bt1

6、4834 Gs负载时定子轭磁感应强度Bj14785 Gs额定工作时电磁转矩0.02649 Nm起动电磁转矩0.243 Nm,8、性能计算,转 速 n 9997 r/min 取工艺系数 a 3.5 电枢铁耗 3.74 W电枢铜耗 PCu=2Ia2Ra752.53 W,8、性能计算,轴承摩擦损耗Pmpn=3GPnN10-3 0.52W GP转子重风损 Pmpb=2D23nN3L 0.11*105 W机械损耗和铁损P=PFe+Pmpn+Pmpb 开关管损耗 P=2IaU 1.28 W,8、性能计算,总损耗P=Pcn+BP+P 9.49W 额定输入功率P1=UNIa28.8 W额定输出功率 PN=P1-P19.31 W电机效率=PN/P1100%0.67输出转矩 0.0188 Nm线负荷 AS 79 A/cm,