永磁直流無刷電機(jī)的有限元分析及參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、直流無刷電機(jī)是一種應(yīng)用廣闊、性能穩(wěn)定的電動機(jī)，在很多領(lǐng)域作為重要的驅(qū)動部件。對于直流無刷電機(jī)的性能改善可以從兩個方面進(jìn)行研究，一方面是對電機(jī)的控制方法的研究；另一方面是對電機(jī)本體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，在滿足電機(jī)性能要求的同時，對電機(jī)本體結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行合理化設(shè)計。
　　 由于電機(jī)的內(nèi)部情況較為復(fù)雜，電機(jī)本體的各個結(jié)構(gòu)參數(shù)對于電機(jī)性能的影響具有高度的非線性，各參數(shù)量之間的關(guān)系存在相互的影響，因此電機(jī)本體的設(shè)計需要綜合的考察各個參數(shù)量，精確可

2、靠的選取電機(jī)的各個結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高電機(jī)運(yùn)行性能。
　　 本文通過電機(jī)本體的設(shè)計對電機(jī)性能進(jìn)行改善，采用ANSYS分析軟件的電磁仿真模塊建立直流無刷電機(jī)的有限元模型，考察電機(jī)內(nèi)部的電磁場分布情況，同時準(zhǔn)確的對直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行仿真計算和驗證，以考察結(jié)構(gòu)參數(shù)對電機(jī)性能的相關(guān)影響，并以仿真所得樣本數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化算法，為電機(jī)設(shè)計提供理論依據(jù)，使得直流無刷電機(jī)邁向高效率和節(jié)能化。
　　 主要完成的研究工作包括：

3、　　 1、調(diào)研國內(nèi)外直流無刷電機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顩r，得到可通過分析結(jié)構(gòu)參數(shù)來改善電機(jī)性能的研究方案。
　　 2、開展對電機(jī)的理論模型的研究，分別對電機(jī)的非線性電磁場采用解析法和數(shù)值方法進(jìn)行計算，建立起電機(jī)的主要電磁方程。
　　 3、建立直流無刷電機(jī)的有限元模型，對電機(jī)模型進(jìn)行瞬態(tài)電磁場仿真，得到氣隙磁密、轉(zhuǎn)矩等波形圖，以及相關(guān)電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和轉(zhuǎn)矩的樣本數(shù)據(jù)，并分析了電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對電機(jī)性能的影響，為電機(jī)設(shè)計提供了目標(biāo)模型。<