无刷直流电动机设计开题报告

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从电气系网页或各教研室FTB上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告

1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写3000字左右的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。

文献综述

----无刷直流电动机的设计

湖南工程学院郭孟军

关键词无刷电机直流电动机发展史

引言：

无刷直流电机既有交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又能象直流电机那样，运行效率高，无励磁损耗，调速性能好，所以在仪器仪表、化工、轻纺、医疗仪器和家用电器等各个领域特别是在高新技术领域有着日益广泛的应用。由于无刷直流电机是一种特殊的永磁同步电动机，其定子由三相绕组组成，电源通过驱动电路供给定子绕组脉宽调制(PWM)形的方波电流，其转子由瓦型永久磁铁制成并进行特别的磁路处理，以产生梯形波的气隙磁场，从而使转子在合成磁场力的作用下产生转动。因此一般的无刷直流电机都应配备转子磁极位置检测器如霍尔元件或其它检测传感器，要根据转子磁极位置的变化及时对组成驱动电路的三相逆变器换相，同时形成转速反馈环进行转速控制。定子电流则通过主回路的电流传感器检测并反馈构成电流环.

一、无刷直流电动机发展历史与趋势

无刷直流电动机是在有刷直流电机的基础上发展起来的。1831年法拉第发现了电磁感应现象，奠定了现代电机的基本理论基础。，为了取代有刷直流电机的那种电刷——换向器结构的机械装置，人们曾对此做个长期的探索。早在1915年美国人兰格米（Langmill）发明了带控制的栅极的水银整流器制成了直流变交流的逆变装置。

科学技术的迅猛发展，带来了半导体技术的飞跃。开关型晶体管的研制成功，为创造新型直流电动机——无刷直流电动机带来了生机。

1955年美国D.哈利森（Harrison）等人首次申请用晶体管换向线路替代电动机电刷接触的专利。这就是无刷直流电动机的雏形。经过反复的试验和不断的实践，人们终于找

3）启动转矩大，启动电流小：无刷直流电动机的机械特性和调节特性与他激直流电动机枢控时相应特性类似，所以它的启动转矩大，启动电流小，调速范围宽.

4）电动机出力高：该电动机在体积和最高工作转速相同时，较异步电动机输出功率提高30%。

5）适应性强：电源电压偏离额定值+10%或-15%，环境温度相差40K以及负载转矩从0-100%额定转矩波动时，无刷直流电动机的实际转速与设定转速的稳态偏差，不大于设定转速的±1%。

6）无刷直流电动机是一种自控式调速系统，它无需像普通同步电动机那样需要启动绕组；在负载突变时，不会产生振荡和失步。

8）无刷直流电动机适合长期低速运转、频繁启动的场合，这是变频调速器拖动Y系列电动机不可能实现的。

四、无刷直流电动机系统的组成

无刷直流电动机基本上有二种方案。其中一种方案：由受控制的变换器和同步电动机并用，它由变换器、同步电动机、转子位置传感器和逻辑电路组成。同步电动机是指多相(三、四、五相等)电枢绕组定子和永磁体转子。定子可采用与传统直流电机转子非常相似的方式绕成，绕组原应接于换向器升高片的位置现由晶体管开关所代替，应用转子位置传感器和相关的逻辑电路，开关可依次接通和关断，以仿效换向器的作用，并在定子内产生了跳跃式的磁场，使永磁转子跟着旋转。故无刷直流电动机和传统直流电动机有相同的工作原理。

无刷直流电动机的简图如下图所示。

图I 无刷直流电动机的简图

1无刷直流电动机（BLDCM）由电动机本体和驱动器构成，是一种典型的机电一体化产品。

2 电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机转子

毕业设计（论文）开题报告

２．开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施

开题报告

一．永磁真流电机研究目的与意义

国民经济的发展，科学技术的进步和人民生水平的提高，都有对电机的性能做出了许多新的更高的要求。而新材料，特别是高性能的稀土永磁材料的问世和不断的完善，以及电力电子技术的发展，为满足这些要求提供了可能。电机内赖以传递能量的气隙磁可以由电流励磁产生也可以由永磁体提供，世界上的第一台电机就是永磁电机，只是那时的永磁材料性能达不到可以应用的工业生产的要求才会被电励磁所代替，高性能的永磁材料的出现让永磁电机再次兴起成为可以。随着铝镍钴永磁，铁氧体永磁，特别是稀土永磁的出现，永磁体的磁性能有了很多的提高，与电励磁电机相比，永磁无刷电机结构简单，运行可靠，体积小，质量轻，损耗小，效率高电机的形状和尺寸也可以灵活多变，有很多显著的优点。它不仅可以部分代替传统的电励磁电机，还可以达到传统电机很多难以达到的新性能。目前的永磁直流电机的功率小到几个MW，大到1000KW级，在工农业生产，航空航天，国防和日常生活得到广泛的应用，总产量很快增大

为了促进永磁电机性能的进一步发展和有关设计计算理论的进一步完善也为了推动我国具有丰富资源的稀土永磁在电机领域大量推广和应用，国内很多高校和研究机构都开设了这样的课题研究。本研究课题的开设也有着同样的目的和意义。

二永磁电机发展的现状和前景展望

永磁电机的发展和永磁材料的发展密切相关的。我国是世界上最早发现永磁材料的特