同步電機之關于永磁無刷直流電動機本體主要尺寸確定

    永磁無刷直流電動機的主要尺寸可以由所需最大轉(zhuǎn)矩和動態(tài)相應性能指標確定。下面分析正弦波電動機的主要尺寸確定過程。當永磁無刷直流電動機的最大轉(zhuǎn)矩為爪，. a 、時，最大轉(zhuǎn)矩與電磁負荷和電動機主要尺寸有如下關系：。

    對永磁同步電動機動態(tài)相應性能指標的要求體現(xiàn)為最大電磁轉(zhuǎn)矩作用下，電動機在時間tb內(nèi)，可線性地由靜止加速到基本角速度。即。

    此值在保證動態(tài)響應性能指標前提下，選擇的電樞直徑最大值，進一步即可求得電動機有效長度。上述關系是由凸出式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)關系得出，對于永磁體內(nèi)置式電動機可以按上述方法推導得出。永磁無刷直流電動機的氣隙長度一般要大于同規(guī)格的感應電動機的氣隙長度，根據(jù)用途不同，其氣隙長度占取值也不相同。對于采用表面式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的電動機，由于轉(zhuǎn)子上瓦片需要固定，其氣隙長度不得不做得較大；對于內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，求其具有一定恒功率運行速度范圍的電動機，則氣隙不宜太大，否則將導致電動機直軸電感過小，弱磁能力不足，電動機無法達到最高轉(zhuǎn)速。

8 . 7 . 3永磁體設計

永磁體直接關系到永磁無刷直流電動機的性能和電動機的磁負荷。對于表面式轉(zhuǎn)子磁路的永磁無刷直流電動機永磁體尺寸可有下式近似確定。

    對于內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)電動機永磁體的尺寸確定是比較復雜的，因為與許多因素有關，如確定永磁體磁化方向長度時，應考慮它對永磁體工作點影響和電動機抗不可逆退磁能力的影響等。應該說明永磁體磁化方向長度與電動機氣隙長度有很大關系，氣隙越長，永磁體磁化方向長度應越大。

8 . 7 . 4電動機本體改進定位力矩和低速平穩(wěn)性的措施

所謂定位力矩，即是電動機不通電時所呈現(xiàn)的磁阻力矩，該磁阻力矩力圖使轉(zhuǎn)子定位于定子某一位置。分析表明，當永磁體磁極寬度為定子齒寬整數(shù)倍時，可有效地抑制定位力矩，減少定子槽開口寬度或采用磁性槽楔，均可有效地減少定位力矩。低速平穩(wěn)性是該種電動機用于調(diào)速場合的重要技術(shù)指標，影響電動機低速平穩(wěn)性的原因是脈動轉(zhuǎn)矩，減小低速脈動轉(zhuǎn)矩，可以采用定子斜槽，減少定子槽口寬度或采用磁性槽楔，當然最好辦法是用無槽定子。

8 . 7 . 5電磁設計計算實例

本永磁無刷直流電動機，采用圓柱形永磁體內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，磁極對數(shù)p = 1 、電樞槽數(shù)Z二12 、電樞繞組為整數(shù)槽，連接方式為“星形三相三狀態(tài)”和非橋式換相電路，重復短時運行。

1. 主要技術(shù)指標

2．主要尺寸

無刷直流永磁電動機與一般電磁式直流電動機一樣，也必須滿足主要尺寸關系式：

6．電路計算

電動機采用三相星形繞組和非橋式電子換相電路，組成一相導通星形三相三狀態(tài)。按照要求的技術(shù)條件，額定轉(zhuǎn)速為1600r / min，負載額定力矩為0 . ZIN · m 。若選起動力矩為額定力矩的三倍左右，則起動力矩約為0 . 625N · m 。根據(jù)預設的額定點和起動點做出預設的機械特性，如圖8一17中直線1所示。在此機械特性

上，可以求得理想空載轉(zhuǎn)速為。

7．電樞反應的去磁作用及磁鋼工作圖

l）電樞反應直軸去磁分量（一個磁極）的最大值。

    根據(jù)一對磁極的電樞反應直軸去磁分量的平均值在圖8一16中作額定負載曲線4 。額定負載曲線與回復直線交點N是永磁體的額定工作點。這里，對于鋁鎳鉆一8結(jié)晶定向永磁材料而言，在該區(qū)段內(nèi)可以近似用去磁曲線。作用在轉(zhuǎn)子永磁體上的一個磁極的最大去磁磁動勢。