本文選題：高速風(fēng)扇 + 永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)��； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：由于永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)具有輸出效率高、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，所以適合用于高速風(fēng)扇中。當(dāng)風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出的噪聲很大，且運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)很熱，采用普通伺服電動(dòng)機(jī)時(shí)輸出效率很低，為解決這些技術(shù)問題，許多學(xué)者已經(jīng)在電機(jī)設(shè)計(jì)方面做出了深入的研究。 考慮到風(fēng)扇在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的頻率很高，會(huì)產(chǎn)生很大的損耗，，導(dǎo)致風(fēng)扇的效率降低，溫度過高時(shí)會(huì)使永磁材料退磁，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行；綜合損耗和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的問題，本文設(shè)計(jì)了一款雙轉(zhuǎn)子單定子結(jié)構(gòu)的永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，用于高速風(fēng)扇中。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括： （1）研究了風(fēng)扇中永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和損耗問題。定子鐵心采用無(wú)齒槽結(jié)構(gòu)，從根本上消除了齒槽轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)矩波動(dòng)降低。定子繞組采用三相獨(dú)立繞組，環(huán)形繞制在定子鐵心上，使反電動(dòng)勢(shì)波形更加接近梯形波。轉(zhuǎn)子采用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可以大大降低鐵心損耗。對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和轉(zhuǎn)子損耗進(jìn)行了分析計(jì)算，采用有限元法研究了氣隙長(zhǎng)度對(duì)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響。分析表明，轉(zhuǎn)子渦流損耗隨著氣隙長(zhǎng)度的增加而增大。 （2）介紹利用有限元理論和仿真軟件Maxwell對(duì)雙轉(zhuǎn)子、單定子特殊電機(jī)的仿真過程。最后在Ansoft Maxwell二維模型環(huán)境下，對(duì)電機(jī)進(jìn)行了空載、加載仿真分析。仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的風(fēng)扇電機(jī)符合技術(shù)指標(biāo)要求。 （3）對(duì)雙轉(zhuǎn)子、單定子電機(jī)進(jìn)行尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)所研制的樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)研究。測(cè)試結(jié)果和分析表明永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)符合技術(shù)指標(biāo)要求。
[Abstract]:Permanent magnet brushless DC motor has the advantages of high output efficiency, low torque ripple and simple rotor structure, so it is suitable for high speed fan. When the fan rotates at high speed, the noise is very big, and it will be very hot after running for a period of time, and the output efficiency is very low when using the ordinary servo motor. In order to solve these technical problems, many scholars have made in-depth research on the design of the motor. Considering that the frequency of the permanent magnet brushless DC motor is very high when the fan is rotating at high speed, it will cause great loss, which will reduce the efficiency of the fan, and when the temperature is too high, the permanent magnet material will demagnetize and the motor will not be able to operate normally. In this paper, a permanent magnet brushless DC motor with double rotor and single stator structure is designed and used in high speed fan. The main contents of this paper are as follows: 1) the torque ripple and loss of PMSM in fan are studied. The stator core adopts a toothless structure, which eliminates the torque of the tooth slot and reduces the torque ripple. The stator winding is composed of three phase independent winding and annular winding on the stator core, which makes the waveform of the backEMF closer to the trapezoidal wave. The rotor adopts a double rotor structure, which can greatly reduce the core loss. The torque ripple and rotor loss are analyzed and calculated. The effect of air gap length on rotor eddy current loss is studied by finite element method. The analysis shows that the eddy current loss of rotor increases with the increase of air gap length. (2) the simulation process of double rotor and single stator special motor using finite element theory and simulation software Maxwell is introduced. Finally, no load and load simulation of the motor is carried out under the Ansoft Maxwell two-dimensional model. The simulation results show that the designed fan motor meets the technical requirements. The test results and analysis show that the permanent magnet brushless DC motor meets the technical requirements.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM341

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本文編號(hào)：2010213