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直流无刷电机气隙磁通和磁通密度的分析

时间:03-12 18:27 点击:127

直流无刷电机磁钢产生的磁力线,通过气隙进入定子齿与线圈交链,形成气隙磁通和齿磁通。磁钢的性能、形状、定子形状和材料性能均直接影响电机气隙磁通的大小。考虑直流无刷电机的气隙磁通密度和磁通要比单纯考虑磁钢的磁通和磁通密度时的因素要相对多些。一旦直流无刷电机的磁钢和定子冲片组成后,那么电机的磁路就形成了,气隙磁通也就形成,这是电机的空载气隙磁通,定子的齿磁通密度也是空载齿磁通密度。

 

直流无刷电机_无刷驱动器


直流无刷电机的工作磁通应该是基于线圈处于的磁场中的磁钢平均磁通密度形成的气隙磁通。磁钢的每个极的磁通密度的最大值应该是磁钢的剩磁,磁钢各个地方的磁通密度不会超过磁钢最大磁通密度的。

 

1)磁钢的机械极弧系数的影响。如果表贴式磁钢的机械夹角小于磁钢的极距夹角,那么磁钢的磁通肯定要受到影响而减少,这个系数是磁通极弧宽度和磁钢极距的比值,称为机械极弧系数。

 

2)磁钢的磁极弧系数影响。因为磁钢的磁通密度分布波形不一定是方波,有可能是正弦波、马鞍形波、梯形波等波形,所以其平均磁通密度的系数肯定是不等的,为此必须用一个系数乘以磁钢磁通密度最大值,表示磁钢的实际平均磁通密度。这个系数可以称为磁钢的磁极弧系数。

 

3)磁钢的厚度就是磁钢长度,电机的气隙长度等都会给磁钢磁通密度转换成电机气隙磁通密度逐一打折扣,产生一个低于磁钢最大磁通密度的一个气隙平均磁通密度。

 

4)气隙的平均磁通密度就是各种折扣系数之积乘以磁钢最大磁通密度。作为直流无刷电机磁钢磁通密度折换成电机气隙平均磁通密度的计算依据和方法。从另外的角度看,气隙磁通既然是个平均值,那么应该认为气隙磁通在直流无刷电机的气隙圆周里的分布是均匀的,因此电机的气隙磁通和电机转子的磁通极数无关,如果磁钢的磁性能一样,磁通密度分布的波形一样,那么同气隙圆周上的磁钢数量多少与产生的气隙平均磁通密度、气隙磁通是无关的。用一个均匀的气隙磁通概念去考虑对电机的作用,这样方便了以后的直流无刷电机设计计算。


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