基于HALBACH陣列的盤式無鐵心永磁同步電動機(jī)分析與計算.pdf

1、盤式永磁同步電動機(jī)屬于軸向磁場電機(jī)，目前，該類電機(jī)在國外已經(jīng)得到了迅速發(fā)展，作為一種現(xiàn)代高性能伺服電機(jī)和大力矩直接驅(qū)動電機(jī)己廣泛應(yīng)用于機(jī)器人等機(jī)電一體化產(chǎn)品中。由于該類電機(jī)具有重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)子無損耗、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小、機(jī)電時間常數(shù)小、轉(zhuǎn)矩/重量比大、低速運(yùn)行平穩(wěn)、可以制成多氣隙組合式結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)矩等特點(diǎn)，其在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、電動車、電梯、家用電器等場合具有廣闊的應(yīng)用前景，是一種理想的驅(qū)動裝置。 本課題作為國家

2、863計劃項(xiàng)目《新型稀土永磁電機(jī)設(shè)計及集成技術(shù)》2002AA324020中的一部分，該項(xiàng)目的主要工作是進(jìn)行新型結(jié)構(gòu)釹鐵硼永磁電機(jī)——盤式無鐵心永磁同步電動機(jī)的設(shè)計與集成技術(shù)研究，開發(fā)出一種新型釹鐵硼永磁電機(jī)，解決相應(yīng)的整機(jī)設(shè)計和集成技術(shù)問題。本文中提出的基于Halbach陣列的盤式無鐵心永磁同步電動機(jī)是在盤式永磁同步電動機(jī)的基礎(chǔ)上，將無鐵心結(jié)構(gòu)和Halbach型永磁體陣列應(yīng)用到其中，從而使得電機(jī)的質(zhì)量大為減輕，功率密度提高，振動噪聲降低

3、，效率提高。 基于Halbach陣列的盤式無鐵心永磁同步電動機(jī)其磁路結(jié)構(gòu)和電磁負(fù)荷分布與傳統(tǒng)電機(jī)完全不同，常規(guī)電機(jī)的某些設(shè)計規(guī)則不能直接應(yīng)用到該結(jié)構(gòu)電機(jī)的設(shè)計當(dāng)中，本文主要針對這種結(jié)構(gòu)的電機(jī)進(jìn)行了分析與計算。分析了不同結(jié)構(gòu)Halbach陣列下的氣隙磁場，以及相關(guān)參數(shù)的計算，給出了初步的樣機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)，并對樣機(jī)的加工工藝進(jìn)行了探討，在總結(jié)、借鑒相關(guān)電機(jī)設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，針對盤式無鐵心永磁同步電動機(jī)自身的特點(diǎn)，編制了一套電磁計算程序，