无刷直流电动机设计 二

无刷直流电动机的设计

摘  要：无刷直流电动机是近年迅速兴起的一种新型电机，它广泛应用与工业，无刷直流电动机是近年迅速兴起的一种新型电机，它广泛应用与工业，农业，以及军事等领域。 无刷直流电动机既保持了直流电动机良好的调速控制特性，又消除了电刷和换向器的机械接触

对新型电动自行车的关键动力部件---直- I -流无刷电机作了深入的剖析与设计。本文所介绍的电动自行车使用的直流无刷电机，采用电子操纵系统，电动自行车的最高时速可达25km/h，一次充电行程为64km。电电机的功率为220kw，得6kg,效率可达到85,有更小的损耗和杂音.本文提到的电机是方波无刷直流电机，所以也涉及到了其PWM控制器的设计。性能综合指标优于传统的以有刷电机为动力的电动自行车。

   关键词：无刷电机；位置传感器；PWM控制器

目   录

摘  要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 5

1.1 无刷直流电机在电动自行车上的应用概况 5

1.2简易发展史和原理方框 5

1.3电动自行车用永磁电机的性价比因素 6

1.4设计方法初探 7

第二章 自行车用无刷直流电动机的结构和原理基本设计 9

2.1无刷直流电动机的基本结构 9

2.2.1电动机的本体 10

2.2.1位置传感器 10

2.2.1电子换向线路 16

2.2无刷直流电动机的原理与基本设计 16

2.2.1无刷直流电动机的工作原理 16

2.2.2电枢绕组的连接方式 19

2.2.3换流线路基本设计 20

2.2.4绕组连接方式、相数、槽数的选择 20

2.2.5位置传感器的设计 22

2.3无刷直流电动机的运行特性 23

2.3.1无刷直流电动机系统的组成 23

2.3.2系统方程式 24

2.3.3运行特性分析 26

2.4 电动自行车用电动机简易数学模型 26

第三章 无刷直流电动机的电磁设计 29

3.1磁路系统的设计 30

3.1.1磁路结构与等效磁路图 30

3.1.2磁钢的最佳工作点与稳定方法 31

3.2电枢反应 33

3.3.1直轴电枢反应 33

3.3.2交轴电枢反应 34

3.3.2电枢反应总结 35

3.4电磁设计程序清单 35

第四章 自行车用无刷直流电动机的电子线路设计 44

4.1设计概述 44

4.2线路基本工作原理 45

4.3线路设计实施方案 45

第五章 有待深入解的几个问题 50

5.1转矩的脉动的分析 51

5.2最佳换向问题 51

5.3更佳的无位置传感无刷电机简述 52

5.4一个先进的控制算法 52

5.5控制系统电路抗干扰问题 52

致  谢 54

参考文献 56

附录 A 无刷直流电动机总装图

      B  定子冲片图