【摘要】：本文提出了一種外轉(zhuǎn)子永磁無(wú)刷無(wú)感直流電機(jī)加諧波減速器相組合的汽車車窗玻璃升降器用驅(qū)動(dòng)電機(jī)新形式,其相比于目前市場(chǎng)上用的永磁有刷直流電機(jī)加蝸輪蝸桿減速器的驅(qū)動(dòng)方式,具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)車窗電機(jī)的效率從70%提升到了83%;(2)無(wú)電刷結(jié)構(gòu),使電機(jī)運(yùn)行噪音小,壽命長(zhǎng);(3)外轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)與諧波減速機(jī)械結(jié)構(gòu)相配合,大大精簡(jiǎn)了原有車窗電機(jī)組件,使玻璃升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊,由蝸桿蝸輪減速機(jī)構(gòu)70%的傳動(dòng)效率提高到了90%以上。本文以繩輪式車窗玻璃升降器用的電機(jī)為研究對(duì)象,主要完成了以下工作:首先,玻璃升降器驅(qū)動(dòng)電機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及電機(jī)的基本性能指標(biāo)的確定。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的繩輪式升降器的結(jié)構(gòu)分析,并查閱相關(guān)車窗升降器的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)所要設(shè)計(jì)車窗電機(jī)進(jìn)行工況分析,進(jìn)而確定直流無(wú)刷車窗電機(jī)的傳動(dòng)方案,即電機(jī)配合諧波減速結(jié)構(gòu)的減速傳動(dòng)方式。同時(shí),計(jì)算得到電機(jī)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)。其次,車窗電機(jī)主要機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算及電磁場(chǎng)建模仿真。由之前確定的車窗電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),計(jì)算得到電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)尺寸。用場(chǎng)路結(jié)合的方法初步確定了電機(jī)的電磁方案。完成了定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的比較選擇。并運(yùn)用RMxprt模塊對(duì)電機(jī)進(jìn)行了建模以及對(duì)電機(jī)參數(shù)的計(jì)算優(yōu)化。再次,車窗電機(jī)2D建模及性能仿真分析。運(yùn)用Maxwell 2D模塊對(duì)車窗電機(jī)建立二維模型,分析了直流無(wú)刷車窗電機(jī)的靜態(tài)場(chǎng)和瞬態(tài)場(chǎng)。得出該電機(jī)靜態(tài)與瞬態(tài)磁場(chǎng)分布均勻并且符合理論計(jì)算的結(jié)果。最后,車窗電機(jī)的工程設(shè)計(jì)與樣機(jī)試制及測(cè)試。根據(jù)之前的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算,完成車窗電機(jī)的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并測(cè)試樣機(jī)性能。電機(jī)的結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)主要完成的工作有:三維建模,工程出圖,制定并安排加工方案流程,完成樣機(jī)整機(jī)的組裝。對(duì)樣機(jī)所做的測(cè)試項(xiàng)目有:定子繞組測(cè)試,空載特性測(cè)試以及負(fù)載特性測(cè)試。從測(cè)試結(jié)果中驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)直流無(wú)刷車窗電機(jī)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方案的可行性與合理性。
[Abstract]:In this paper, a new type of driving motor for window glass hoist is proposed, which is combined with external rotor permanent magnet brushless sensorless DC motor and harmonic reducer. Compared with the drive mode of permanent magnet brushless DC motor and worm gear worm reducer, it has the following advantages: (1) the efficiency of window motor has been raised from 70% to 83%; (2) the brushless structure makes the motor run less noise and longer life; (3) the structure of the outer rotor motor and the harmonic deceleration machine structure, greatly simplify the original window motor components, make the glass lift drive motor structure more compact, The transmission efficiency of 70% worm gear reducer has been increased to more than 90%. The main work of this paper is as follows: firstly, the overall scheme design of the glass hoist drive motor and the determination of the basic performance index of the motor. By analyzing the structure of the existing rope wheel hoist and referring to the standards of the related window hoist, the working conditions of the window motor to be designed are analyzed, and the transmission scheme of the DC brushless window motor is determined. That is, the motor with harmonic deceleration structure of the deceleration drive mode. At the same time, the basic design parameters of the motor are calculated. Secondly, the main mechanism dimension calculation and electromagnetic field modeling and simulation of window motor. According to the main technical parameters of the window motor, the main structural dimensions of the motor are calculated. The electromagnetic scheme of the motor is preliminarily determined by the method of combining field and circuit. The structure of stator and rotor is compared and selected. RMxprt module is used to model the motor and optimize the parameters of the motor. Thirdly, the vehicle window motor 2D modeling and performance simulation analysis. The 2D model of window motor is established by using Maxwell 2D module, and the static and transient fields of brushless window motor are analyzed. The static and transient magnetic field distribution of the motor are uniform and accord with the theoretical calculation results. Finally, the window motor engineering design and prototype trial production and testing. According to the previous structural size calculation, complete the engineering structure design of window motor and test the performance of the prototype. The main work of the structural engineering design of the motor is as follows: 3D modeling, engineering drawing, making and arranging the processing scheme flow, completing the assembly of the prototype machine. The test items of the prototype are stator winding test, no-load characteristic test and load characteristic test. The feasibility and rationality of the design method and design scheme of brushless window motor are verified from the test results.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.853

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本文編號(hào)：2375590