有槽无刷直流电动机设计流程要点
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有槽无刷直流电动机设计流程
一. 主要技术指标的输入
额定电压N U 、额定转速N n 、额定功率N P 、预取效率η'、工作状态、设计方式。
其中工作方式有短期运行和长期运行两个选项，设计方式有按方波设计和按正弦波设计两种方式。
二． 主要尺寸的确定
计算功率i P ' 长期运行 N i P P ⨯''
+=
'ηη321 短期运行 N i P P ⨯'
'
+='ηη431 预取值的输入
预取线负荷s A ' 预取气隙磁密δB ' 预取计算极弧系数i α 预取长径比λ′（L/D ） 计算电枢内径 3
11.6N s
i i i n B A P D λαδ''''
='
根据计算电枢内径取电枢内径值1i D 极对数p
计算电枢铁芯长 1i D L λ'=' 根据计算电枢铁芯长取电枢铁芯长L 实际长径比 D
L =
λ 输入永磁体轴向长m L 、转子铁芯轴向长Lj1 极距 p
D i 21
πτ=
输入电枢外径1D 以及气隙宽度(包含紧圈)δ的值
三．定子结构
齿数 Z 齿距 z
D t i 1
π=
槽形选择
共七种，分别如下表。
预估齿宽: Fe
t t K B tB b δ
=
(t B 可由设计者经验得)
预估轭高: 1
1122j Fe i Fe j j B K B a K lB h δ
δτ≈
Φ= (1j B 可由设计者经验得) 齿高t h 电枢轭高t i j h D D h --=
2
1
11 气隙系数 2
01
0101)5()5(b b t b t K -++=
δδδ
电枢铁心轭部沿磁路计算长度 1111)2
1(2)
2(j i
j t i i h p
h h D L +-
⨯++=
απ
电枢铁芯材料确定(从数据库中读取) 电枢冲片材料 电枢冲片叠片系数1Fe K 电枢冲片材料密度1j ρ 电枢冲片比损耗)50/10(s p 电枢铁损工艺系数a K 开口梯形槽1 开口口半梨形槽2
图 形
结 参 构 数 槽口宽01b 槽口深01h 槽肩宽1x b 槽肩深1x h 槽底宽1d b 槽身深1s h 槽口宽01b 槽口深01h 槽肩圆弧直径1x b 槽底宽1d b 槽 深1s h
净
2
1
1118
sin 2x s x d s b a a h b b S +-+⨯+=
π
面
槽积
1
01
1
1
1
1
2
2x
x
s
x
d
s
h
b
b
h
b
b
S⨯
+
+
⨯
+
=
1
01
arcsin
2
x
b
b
a=
平均齿宽
1
1
01
1
1
2/
s
x
i
h
h
h
D
R+
+
+
=
1
01
1
2
2/
x
i
h
h
D
R+
+
=
)]
2
arcsin(
sin[
2
1
1
1
1R
b
Z
R
b d
t
-
=π
)]
2
arcsin(
sin[
2
2
1
2
2R
b
Z
R
b x
t
-
=π
若
2
1t
t
b
b>,则
3
2
1
2
t
t
t
t
b
b
b
b
-
+
=
否则:
3
1
2
1
t
t
t
t
b
b
b
b
-
+
=
（
1t
b、
2t
b为最大齿宽或最小齿宽，视大小而定。
t
b为平均齿宽，取离最小齿宽1/3处的齿宽，
以下表示均与此相同）
开口梨形槽3
1
1
01
1
1
2/
2/
s
x
i
h
b
h
D
R+
+
+
=
2/
2/
1
01
1
2x
i
b
h
D
R+
+
=
)]
2
arcsin(
sin[
2
1
1
1
1R
b
Z
R
b d
t
-
=π
)]
2
arcsin(
sin[
2
2
1
2
2R
b
Z
R
b x
t
-
=π
若
2
1t
t
b
b>,则
3
2
1
2
t
t
t
t
b
b
b
b
-
+
=
否则:
3
1
2
1
t
t
t
t
b
b
b
b
-
+
=
开口圆形槽4
图形
结构参数槽口宽
01
b槽口深
01
h槽肩圆弧直径
1x
b
槽底圆弧直径
1d
b槽深
1s
h
槽口宽
01
b槽口深
01
h槽直径
1d
b
净槽面积
2
1
2
1
1
1
1
8
sin
8
2x
d
s
d
x
S
b
a
a
b
h
b
b
S
+
-
+
+
⨯
+
=
π
π
1
01
arcsin
2
x
b
b
a=
2
1
2
1
8
sin
8d
d
S
b
a
a
b
S
+
-
+
=
π
π
1
01
arcsin
2
d
b
b
a=