永磁直流無(wú)刷電機(jī)的有限元分析及參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、直流無(wú)刷電機(jī)是一種應(yīng)用廣闊、性能穩(wěn)定的電動(dòng)機(jī)，在很多領(lǐng)域作為重要的驅(qū)動(dòng)部件。對(duì)于直流無(wú)刷電機(jī)的性能改善可以從兩個(gè)方面進(jìn)行研究，一方面是對(duì)電機(jī)的控制方法的研究；另一方面是對(duì)電機(jī)本體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，在滿足電機(jī)性能要求的同時(shí)，對(duì)電機(jī)本體結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。
　　 由于電機(jī)的內(nèi)部情況較為復(fù)雜，電機(jī)本體的各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于電機(jī)性能的影響具有高度的非線性，各參數(shù)量之間的關(guān)系存在相互的影響，因此電機(jī)本體的設(shè)計(jì)需要綜合的考察各個(gè)參數(shù)量，精確可

2、靠的選取電機(jī)的各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高電機(jī)運(yùn)行性能。
　　 本文通過(guò)電機(jī)本體的設(shè)計(jì)對(duì)電機(jī)性能進(jìn)行改善，采用ANSYS分析軟件的電磁仿真模塊建立直流無(wú)刷電機(jī)的有限元模型，考察電機(jī)內(nèi)部的電磁場(chǎng)分布情況，同時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行仿真計(jì)算和驗(yàn)證，以考察結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)性能的相關(guān)影響，并以仿真所得樣本數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化算法，為電機(jī)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，使得直流無(wú)刷電機(jī)邁向高效率和節(jié)能化。
　　 主要完成的研究工作包括：

3、　　 1、調(diào)研國(guó)內(nèi)外直流無(wú)刷電機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顩r，得到可通過(guò)分析結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)改善電機(jī)性能的研究方案。
　　 2、開(kāi)展對(duì)電機(jī)的理論模型的研究，分別對(duì)電機(jī)的非線性電磁場(chǎng)采用解析法和數(shù)值方法進(jìn)行計(jì)算，建立起電機(jī)的主要電磁方程。
　　 3、建立直流無(wú)刷電機(jī)的有限元模型，對(duì)電機(jī)模型進(jìn)行瞬態(tài)電磁場(chǎng)仿真，得到氣隙磁密、轉(zhuǎn)矩等波形圖，以及相關(guān)電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和轉(zhuǎn)矩的樣本數(shù)據(jù)，并分析了電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)性能的影響，為電機(jī)設(shè)計(jì)提供了目標(biāo)模型。<