輪轂多盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、盤式永磁同步電動(dòng)機(jī)具軸向尺寸短、重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行效率高等特點(diǎn)。該種電機(jī)作為一種現(xiàn)代高性能伺服電機(jī)和大力矩直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)已廣泛應(yīng)用于機(jī)器人等機(jī)電一體化產(chǎn)品中。本課題研究的主要內(nèi)容是輪轂多盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)及其電磁場(chǎng)分析，開發(fā)出這種新永磁同步電動(dòng)機(jī)，并解決相應(yīng)的整機(jī)設(shè)計(jì)問題。
　　 本文從盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究了盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)的基本原理、電機(jī)磁路等特點(diǎn)。進(jìn)而，在此基礎(chǔ)上提出基于

2、單元盤結(jié)構(gòu)的多盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)和三轉(zhuǎn)子雙定子多盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)。為了提高電機(jī)的功率密度，將無鐵心和Halbach型永磁體陣列結(jié)構(gòu)應(yīng)用在多盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)中。多盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)的氣隙磁場(chǎng)呈三維分布，為了提高計(jì)算的準(zhǔn)確程度，利用三維有限元的方法對(duì)電機(jī)直接進(jìn)行建模和磁場(chǎng)仿真分析。
　　 基于單元盤結(jié)構(gòu)的多盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)采用了與單元盤式無鐵心永磁電動(dòng)機(jī)類似的分析方法，并對(duì)該種結(jié)構(gòu)電機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)律、

3、特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)分析。而作為新型的三轉(zhuǎn)子雙定子多盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)，由其結(jié)構(gòu)的特殊性使得電機(jī)磁路變得非常復(fù)雜，必須對(duì)該結(jié)構(gòu)電機(jī)的設(shè)計(jì)和特性進(jìn)行重新的分析和研究。文中對(duì)該電機(jī)兩側(cè)轉(zhuǎn)子盤和中間轉(zhuǎn)子盤分別采用不同的磁鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了電磁分析，并對(duì)該電機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 多盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)在參數(shù)計(jì)算上與傳統(tǒng)電機(jī)計(jì)有很多不同之處，本文針對(duì)該類電機(jī)的特點(diǎn)推導(dǎo)了相關(guān)的公式，并在三維電磁計(jì)算的基礎(chǔ)上總結(jié)了該類電機(jī)的電磁計(jì)算程序。本