1、有槽無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)流程 一. 主要技術(shù)指標(biāo)的輸入 額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、額定功率、預(yù)取效率、工作狀態(tài)、設(shè)計(jì)方式。其中工作方式有短期運(yùn)行和長(zhǎng)期運(yùn)行兩個(gè)選項(xiàng)，設(shè)計(jì)方式有按方波設(shè)計(jì)和按正弦波設(shè)計(jì)兩種方式。二 主要尺寸的確定計(jì)算功率長(zhǎng)期運(yùn)行 短期運(yùn)行 預(yù)取值的輸入預(yù)取線負(fù)荷 預(yù)取氣隙磁密 預(yù)取計(jì)算極弧系數(shù) 預(yù)取長(zhǎng)徑比（L/D） 計(jì)算電樞內(nèi)徑 根據(jù)計(jì)算電樞內(nèi)徑取電樞內(nèi)徑值 極對(duì)數(shù)p計(jì)算電樞鐵芯長(zhǎng) 根據(jù)計(jì)算電樞鐵芯長(zhǎng)取電樞鐵芯長(zhǎng)L實(shí)際長(zhǎng)徑比 輸入永磁體軸向長(zhǎng)、轉(zhuǎn)子鐵芯軸向長(zhǎng)Lj1極距 輸入電樞外徑以及氣隙寬度(包含緊圈)的值三定子結(jié)構(gòu)齒數(shù) Z齒距 槽形選擇共七種，分別如下表。預(yù)估齒寬: (可由設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)

2、得)預(yù)估軛高: (可由設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)得)齒高 電樞軛高氣隙系數(shù) 電樞鐵心軛部沿磁路計(jì)算長(zhǎng)度 電樞鐵芯材料確定(從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取) 電樞沖片材料電樞沖片疊片系數(shù)電樞沖片材料密度電樞沖片比損耗電樞鐵損工藝系數(shù)開(kāi)口梯形槽1開(kāi)口口半梨形槽2圖形結(jié) 參構(gòu) 數(shù)槽口寬 槽口深 槽肩寬槽肩深 槽底寬槽身深槽口寬 槽口深 槽肩圓弧直徑 槽底寬 槽 深 凈 面槽 積 平均齒寬若,則否則: （、為最大齒寬或最小齒寬，視大小而定。 為平均齒寬，取離最小齒寬1/3處的齒寬，以下表示均與此相同）開(kāi)口梨形槽3若,則否則: 開(kāi)口圓形槽4圖形結(jié)構(gòu)參數(shù)槽口寬 槽口深 槽肩圓弧直徑槽底圓弧直徑 槽 深 槽口寬 槽口深 槽直徑凈槽面積平均

3、齒寬若,則否則: 開(kāi)口底半梨形槽5若,則否則: 梨形口扇形槽6圖形參數(shù)槽口寬 槽口深 槽肩寬槽肩深 槽底圓弧直徑 槽深 槽口寬 槽口深 槽肩圓弧直徑槽底寬 槽深 凈槽面 積 平均齒寬若,則否則: 若,則否則: 梯形口扇形槽7圖形結(jié)構(gòu)參數(shù)槽口寬 槽口深 槽肩寬槽肩深 槽底寬 槽身深 凈槽面 積 平均齒寬若,則否則: 四.轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)類型:瓦片磁鋼徑向沖磁 環(huán)形磁鋼 切向沖磁式磁鋼1轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu):永磁體磁化方向厚度永磁體內(nèi)、外極弧系數(shù) 永磁體外徑永磁體內(nèi)徑轉(zhuǎn)子軛外徑轉(zhuǎn)子軛內(nèi)徑緊圈外經(jīng)D22永磁材料的選取(從數(shù)據(jù)庫(kù))材料名剩磁矯頑力永磁體材料密度可逆溫度系數(shù)3轉(zhuǎn)子軛材料選擇材料名密度4軸材料選擇材料

4、名密度5電機(jī)工作溫度t6磁鋼在工作溫度下的剩磁 (為的可逆溫度系數(shù), 有負(fù)的溫度系數(shù)，本公式中為正值)。7磁鋼在工作溫度下的矯頑力 (為Hc的可逆溫度系數(shù)，Hc有負(fù)的可逆溫度系數(shù),本公式中為正值)。8轉(zhuǎn)子磁軛等效寬度 9轉(zhuǎn)子磁軛沿磁路方向長(zhǎng)度瓦片10磁體磁化方向截面積 瓦片五、磁路計(jì)算磁鋼剩磁對(duì)應(yīng)的磁通對(duì)應(yīng)的磁勢(shì)預(yù)取漏磁系數(shù)空載及負(fù)載磁路特性計(jì)算空載氣隙磁密空載氣隙磁通空載電樞齒磁密空載電樞軛磁密空載轉(zhuǎn)子軛磁密電樞齒磁場(chǎng)強(qiáng)度（從數(shù)據(jù)庫(kù)查表）電樞軛磁場(chǎng)強(qiáng)度（從數(shù)據(jù)庫(kù)查表）轉(zhuǎn)子軛磁場(chǎng)強(qiáng)度（從數(shù)據(jù)庫(kù)查表）氣隙磁勢(shì)齒磁勢(shì)轉(zhuǎn)子軛部磁勢(shì)定子軛部磁勢(shì)總磁勢(shì)總磁通負(fù)載時(shí)總磁勢(shì)起動(dòng)時(shí)總磁勢(shì)采用迭代算法計(jì)算空載曲

5、線與去磁曲線的交點(diǎn)，可得出電機(jī)的空載工作點(diǎn)（求空載和負(fù)載工作點(diǎn)算法詳見(jiàn)求取空載負(fù)載工作點(diǎn)文檔）。六電路計(jì)算繞組形式： 星形三相三狀態(tài) b）星形三相六狀態(tài) 狀態(tài)導(dǎo)通相數(shù)(對(duì)a為一相,對(duì)b為二相)磁狀態(tài)角(對(duì)a為120度,對(duì)b為60度)導(dǎo)通角(120度)每極每相槽數(shù)槽距電角度以槽數(shù)表示的極距分布系數(shù)以槽數(shù)表示的節(jié)距Y1短距系數(shù)繞組系數(shù) 并聯(lián)支路數(shù)a管壓降預(yù)取空載轉(zhuǎn)速每相繞組串聯(lián)匝數(shù)a按方波設(shè)計(jì) (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))b按正弦波設(shè)計(jì) (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))根據(jù)取每相繞組串聯(lián)匝數(shù)實(shí)際空載轉(zhuǎn)速a按方波設(shè)計(jì) (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))b按正弦波設(shè)計(jì) (星形三相六

6、狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))層數(shù)(單層或雙層)C電樞繞組總元件數(shù)實(shí)際總導(dǎo)體數(shù)計(jì)算繞組每元件匝數(shù)實(shí)際每槽導(dǎo)體數(shù)Ns=N/Z計(jì)算繞組端部長(zhǎng)度計(jì)算電樞繞組每匝平均長(zhǎng)度實(shí)取電樞繞組每匝平均長(zhǎng)度并繞根數(shù)導(dǎo)線電流密度預(yù)估導(dǎo)線截面積預(yù)估導(dǎo)線直徑導(dǎo)線選?。簩?dǎo)線型號(hào)（從數(shù)據(jù)庫(kù) ）標(biāo)稱直徑dc（從數(shù)據(jù)庫(kù) ）導(dǎo)線最大直徑dcmax（從數(shù)據(jù)庫(kù) ）導(dǎo)線電阻率（從數(shù)據(jù)庫(kù) ）電阻溫度系數(shù)（從數(shù)據(jù)庫(kù) ）導(dǎo)線計(jì)算截面積導(dǎo)線最大截面積槽滿率計(jì)算公式選擇按裸線圓線計(jì)算按裸線方線計(jì)算按漆包線最大外徑圓線計(jì)算按漆包線最大外徑方線計(jì)算槽滿率abcd（a、b、c、d分別與33中a、b、c、d對(duì)應(yīng)）實(shí)際導(dǎo)線電流密度每相電樞繞組電阻導(dǎo)線工作溫度

7、電阻七電樞反應(yīng)計(jì)算起動(dòng)電流 （星形三相六狀態(tài)） （星形三相三狀態(tài)）起動(dòng)時(shí)每極直軸電樞反應(yīng)最大值預(yù)取一電樞負(fù)載工作時(shí)的氣隙磁通額定時(shí)反電動(dòng)勢(shì)最大值a按方波設(shè)計(jì) （星形三星六狀態(tài)） （星形三相三狀態(tài)） b按正弦波設(shè)計(jì) （星形三星六狀態(tài)） （星形三相三狀態(tài)）額定工作時(shí)的平均電樞電流a按方波設(shè)計(jì): (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))b按正弦波設(shè)計(jì): (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))額定工作時(shí)每極最大去磁磁勢(shì)負(fù)載工作點(diǎn)：（求取電機(jī)負(fù)載工作點(diǎn)要進(jìn)行迭代計(jì)算，詳見(jiàn)求取空載負(fù)載工作點(diǎn)文檔）。負(fù)載氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度負(fù)載氣隙磁通負(fù)載電樞軛磁感應(yīng)強(qiáng)度負(fù)載電樞齒磁感應(yīng)強(qiáng)度負(fù)載轉(zhuǎn)子軛磁感應(yīng)強(qiáng)度 把代入4、5、6中

8、的公式，即可得出電機(jī)額定負(fù)載的反電勢(shì)最大值、電樞電流以及最大去磁磁勢(shì)。額定工作時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩a按方波設(shè)計(jì): (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))b按正弦波設(shè)計(jì): (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩 額定工作線負(fù)荷 (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))八. 性能計(jì)算電樞銅損(三相六狀態(tài)) (三相三狀態(tài))電樞鐵損軸承摩擦損耗Km=3,為磁鋼重 轉(zhuǎn)子軛重 轉(zhuǎn)軸重 傳感器轉(zhuǎn)子重的和 (為默認(rèn)情況,可讓用戶自己指定)風(fēng)損開(kāi)關(guān)管損耗 (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))機(jī)械損耗和鐵損考慮到附加損耗后的機(jī)械損耗和鐵損 (系數(shù)可選)電樞上的總損耗輸入功率輸出功率效率摩擦轉(zhuǎn)距額定輸出轉(zhuǎn)距 電樞

9、軛重電樞齒重電樞沖片總重磁鋼總重轉(zhuǎn)子磁軛重轉(zhuǎn)軸重電機(jī)各部分單價(jià)電機(jī)各部分價(jià)格總價(jià)格九.機(jī)械特性和工作特性曲線的繪制: 機(jī)械特性曲線的繪制:(0, )與(Tem , nN)的連線 工作特性曲線的繪制: 包括給定電壓下電樞電流與輸出轉(zhuǎn)矩,效率與輸出轉(zhuǎn)矩,輸出功率與輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系給定某一電壓U給定某一電樞電流電樞電阻上的壓降 (星形三相三狀態(tài)) (星形三相六狀態(tài))反電動(dòng)勢(shì) (星形三相六狀態(tài)) (星形三狀三狀態(tài))每極電樞反應(yīng)去磁磁勢(shì) 求在的去磁磁勢(shì)下,磁路磁化曲線和磁鋼去磁曲線的交點(diǎn),可得氣隙磁密 電樞齒磁密 電樞軛磁密 線負(fù)荷 (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))空載轉(zhuǎn)速a按方波設(shè)計(jì): (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))b按正弦波設(shè)計(jì): (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩電樞銅損 (星形三相六狀態(tài)) (星形三相三狀態(tài))電樞鐵損 軸承