完整word版maxwell軟件 永磁直流電機(jī)

1、16永磁直流電動(dòng)機(jī)在用戶已經(jīng)掌握 RMxprt的基本使用的基礎(chǔ)上，我們將一些過(guò)程簡(jiǎn)化，以便介紹一些更高級(jí)的使用。有關(guān)RMxprt的詳細(xì)介紹請(qǐng)參考第一部分的章節(jié)。16.1基本原理對(duì)于永磁直流電動(dòng)機(jī)，定子上安裝了P對(duì)永磁體磁極，N、S極交錯(cuò)排列，產(chǎn)生固定的定子磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子上裝有分布繞組，與換向片相連，換向片隨著轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)。電刷組件與換向片始終保持接觸，直流電經(jīng)電刷和換向片流入旋轉(zhuǎn)的電樞繞組時(shí)，電樞電流和定子磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。由于換向器的機(jī)械整流作用，電樞繞組產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)始終與定子磁場(chǎng)垂直。永磁直流電動(dòng)機(jī)的電壓方程為:U =Ub +RI +E(16.1)式中Ub為電刷壓降，R1電樞繞組電阻反電

2、勢(shì)方程為(16.2)式中Ke為反電勢(shì)系數(shù)，單位是Vs/rad, 3是轉(zhuǎn)子角速度，單位是rad/s。當(dāng)3為常值時(shí)，電樞電流按下式確定:,U -Ub -KeI =(16.3)由于換向器的機(jī)械整流的作用，由電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)始終與定子磁場(chǎng)垂直。因此，在 定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的相互作用下產(chǎn)生了電磁轉(zhuǎn)矩：TKtl(16.4)式中Kt是轉(zhuǎn)矩系數(shù)，單位是 Nm/A，數(shù)值上與Ke相等。 輸岀轉(zhuǎn)矩為：T2 =T m-Tw(16.5)式中的Tfw為風(fēng)摩轉(zhuǎn)矩。輸岀機(jī)械功率為：(16.6)輸入電功率為:P =P2 +Pfw + Pcua +P, +PFe(16.7)式中的Pfw、PCua、Pb、PFe分別表示風(fēng)摩損

3、耗、電樞銅損耗、電刷壓降損耗和鐵心損耗。電機(jī)效率為:心孑100%(16.8)16.2主要特點(diǎn)16.2.1支持單疊繞組和復(fù)疊繞組設(shè)計(jì)RMxprt支持疊繞組設(shè)計(jì)，并能通過(guò)下式自動(dòng)計(jì)算并聯(lián)支路對(duì)數(shù)。a =mp(16.9)式中的P為極對(duì)數(shù)，m為復(fù)倍系數(shù)。1622支持單波繞組和復(fù)波繞組設(shè)計(jì)RMxprt支持波繞組設(shè)計(jì)，并能通過(guò)下式自動(dòng)計(jì)算并聯(lián)支路對(duì)數(shù)。a =m(16.10)式中m為復(fù)倍系數(shù)。16.2.3支持虛槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直流電機(jī)的電樞繞組一般為雙層繞組。 在同一個(gè)槽內(nèi)，因此槽數(shù) Z將比線圈數(shù)許多情況下，為了簡(jiǎn)化沖片結(jié)構(gòu)，常把幾個(gè)線圈邊放 S少，他們的關(guān)系是其中卩為槽中每一層的線圈邊數(shù), 夠處理卩 4的各種虛

4、槽設(shè)計(jì)稱為虛槽系數(shù)。因此每 槽導(dǎo)體數(shù)為2卩的倍數(shù)。(16.11)RMxprt 能16.2.4可分析氣隙磁場(chǎng)波形分布RMx prt可對(duì)空載下磁極的氣隙磁場(chǎng)的波形和額定負(fù)載下電樞反應(yīng)的氣隙磁場(chǎng)波形進(jìn)行分 析，給岀直觀波形圖，以便于設(shè)計(jì)人員了解電樞反應(yīng)對(duì)換向的影響。16.2.5可計(jì)算換向元件的換向電勢(shì)對(duì)換向元件的換向參數(shù)計(jì)算包括a. 元件本身的電抗在換向元件中產(chǎn)生的電抗電勢(shì)b. 電樞反應(yīng)在換向元件中產(chǎn)生的電勢(shì)c. 主磁場(chǎng)在換向元件中產(chǎn)生的電勢(shì)d. 換向元件中的合成換向電勢(shì)16.2.6計(jì)算齒槽轉(zhuǎn)矩RMxprt可以計(jì)算兩個(gè)齒距的齒槽轉(zhuǎn)矩，并在設(shè)計(jì)單中輸岀其峰值。16.2.7為有限元電磁場(chǎng)分析輸出換向文件

5、當(dāng)采用有限元電磁場(chǎng)分析對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行分析時(shí)，必須知道換向元件極性的變化。將與換向元件的位置和極性變化的相關(guān)數(shù)據(jù)保存到com_file.txt文件中，以便在使用2D/3D分析時(shí)調(diào)用。RMx prtMaxwel16.3永磁直流電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)這一節(jié)，我們將演示三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的一般流程。點(diǎn)擊 StartProgramsAnsoftMaxwell 12Maxwell 12 從桌面進(jìn)入 Maxwell 界面。FileNew 新建一個(gè)空白的 Maxwell工程文件Project。Projectlnsert RMxprt Design 。在Select Machine Type 會(huì)話框中Motor，然后點(diǎn)擊

6、OK返回RMxprt主窗口。這樣就添加一個(gè)新的從RMxprt主菜單條中點(diǎn)擊從RMxprt主菜單欄中點(diǎn)擊選擇 DC Permanent-MagnetRMxprt 設(shè)計(jì)。從RMxprt菜單欄中點(diǎn)擊 FileSave。如果想把項(xiàng)目另存為PMDC_2p2400rpm75W.mxwl可從下拉菜單選擇 Save As然后點(diǎn)擊Save返回RMxprt主窗口。（參見(jiàn)3.2.6設(shè)置默認(rèn)的項(xiàng)目路徑 ） 分析這個(gè)算例，需要做以下幾項(xiàng)設(shè)置：1. 設(shè)置模型單位（參考章節(jié)2.327設(shè)置模型單位）：2. 配置RMxprt材料庫(kù)（參考章節(jié)3.4.1配置材料庫(kù)）：3. 編輯線規(guī)庫(kù)（參考章節(jié)3.3.2到3.3.6）:當(dāng)選擇DC

7、Permanent-Magnet Motor做為電機(jī)模型時(shí)，必須輸入如下幾項(xiàng):1. Gen eral data.（基本性能數(shù)據(jù)）2. Stator data.（定子數(shù)據(jù)）3. Rotor data.（轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)）4. Solution data.（解算數(shù)據(jù)）16.3.1基本性能設(shè)計(jì)在項(xiàng)目樹(shù)下雙擊 Machine圖標(biāo)，可顯示Properties.對(duì)話框。在如圖16.1所示的Machine列表下定義基本性能數(shù)據(jù)。Prppsrties: PMDC_lpHOOrpm75W - RMxprtPetiBnl - Machin*UndiiruBNome1Value1 UnitMachine T殲lePEirn

8、onem-klngnetDCMolorN訶b旨EPo個(gè)sFnchonnl Loss0WWin doge !_&aWRfiferencs Speetlrpm基本性能數(shù)據(jù)圖 16.11. Machine Type :電機(jī)類型。2）。2. Number of Poles :電機(jī)極數(shù)。其值為定子極數(shù)的總和（或極對(duì)數(shù)x3. Frictional Loss :在參考轉(zhuǎn)速下測(cè)得的摩擦損耗（由摩擦產(chǎn)生）注意：如果將摩擦損耗設(shè)為零，RMxprt將根據(jù)后面換向器和電刷的表頁(yè)中定義的電刷壓力和摩擦系數(shù)來(lái)計(jì)算摩擦損耗。4. Wind Loss :參考轉(zhuǎn)速下測(cè)得的風(fēng)阻損耗（由空氣阻力產(chǎn)生）5. Reference Sp

9、eed:所給的參考轉(zhuǎn)速。 點(diǎn)擊OK關(guān)閉Properties對(duì)話框。16.3.2定子設(shè)計(jì)定子由沖片疊壓制成，三相交流繞組安放其中。雙擊項(xiàng)目樹(shù)中的 MachineStator圖標(biāo)，顯示 Properties對(duì)話框。在如圖16.2所示的Stator列表中輸入定子數(shù)據(jù)。Propertks: PMDC_2pZ400rpm75W - RMSlalorOuer Diarnetgr Inner OiDiTieter LengthStoring Factor St&ml TypeHeme | Vdue | Unit |63mm62mm_陛_ I10Dmm圖16.2定子數(shù)據(jù)1. Outer Diameter :定

10、子外徑。2. Inner Diameter :定子內(nèi)徑。3. Length :定子鐵心的軸向長(zhǎng)度。4. Stacking Factor :定子的迭壓系數(shù)5. Steel Type :定子鐵心材料類型（參考7.3節(jié)設(shè)置材料類型）點(diǎn)擊0K關(guān)閉Properties對(duì)話框。16.3.2.1定義定子磁極具體詳情請(qǐng)參考7.2.4定義磁極。在項(xiàng)目樹(shù)下雙擊 MachineStatorPole圖標(biāo)顯示Properties對(duì)話框，在如圖16.3所示Pole列表 中，定義轉(zhuǎn)子磁極數(shù)據(jù)。1. Embrace :極弧系數(shù)，其值在 0到1.之間，磁極類型為 4時(shí)不可用2. Offset :定子中心與極弧表面中心的距離。輸

11、入0表示氣隙均勻3. Magnet Type :指定磁鋼類型（參考7.3指定材料屬性）4. Magnet Length :永磁鐵軸向的最大長(zhǎng)度5. Magnet Thickness :永磁體徑向最大厚度 點(diǎn)擊OK關(guān)閉Properties窗口Properties: PMDC_2pZ4Rotor圖表顯示Properties對(duì)話框。在如圖16.4所示的Rotor列表中，定義轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)Praprt15： PMDC_2pI4Q0rpm75W - HMxprLDs1Rfftor1Name| Value | Unit |Slacking Foctnr0.92Number Cd Slott1SbiTvoe21u

12、tEr i&mBlerElmmInner Diom eIet9mmLengthq。mmSleelTvoeJ323 SO 1SkEwWl 出 hD圖16.4轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)0到1。由總長(zhǎng)1. Stacking Factor :迭壓系數(shù)，此系數(shù)和轉(zhuǎn)子鐵心的有效鐵心長(zhǎng)度有關(guān)，值為 度減去所有沖片絕緣部分之差再除以總長(zhǎng)度得到。值為1表示實(shí)心轉(zhuǎn)子。2. Number of Slot :槽數(shù)3. Slot Type :轉(zhuǎn)子鐵心槽型（參考 7.1.1節(jié)槽型）1)2)選擇一種槽型（有6種類型可用）3)點(diǎn)擊0K關(guān)閉Select Slot Type對(duì)話框。4. Outer Diameter :轉(zhuǎn)子鐵心外徑。5. Inne

13、r Diameter :轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)徑。6. Length :轉(zhuǎn)子鐵心的軸向長(zhǎng)度。7. Steel Type :轉(zhuǎn)子鐵心材料類型（參考7.3節(jié)設(shè)置材料類型）8. Skew Width :用槽數(shù)度量的斜槽寬度點(diǎn)擊OK關(guān)閉Properties對(duì)話框。16.3.3.1定義轉(zhuǎn)子槽雙擊項(xiàng)目樹(shù)中的 MachineRotor Slot圖標(biāo)，顯示Properties對(duì)話框（參考7.1.1節(jié)槽型）。在如圖16.5所示的Slot卷標(biāo)中定義定子槽型的幾何數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊OK關(guān)閉Properties對(duì)話框。PropprtleiL PMDC_2p2400rprn75W - RName | Value | Unil |Autp

14、DesignP arallel ToolhXo_Hs1BsOBsl Bs2圖 16.5as13 6定子槽尺寸mmmmmmI mm Immmm .16.3.3.2定義轉(zhuǎn)子繞組雙擊項(xiàng)目樹(shù)中的 MachineRotor Winding Winding 和 End/lnsulation。圖標(biāo)，顯示Properties對(duì)話框，其中包含兩個(gè)列表:點(diǎn)擊 Slot Type 顯示 Select Slot Type對(duì)話框。16.3.3.2.1定義轉(zhuǎn)子的繞組、導(dǎo)體和導(dǎo)線在如圖16.6所示的Winding列表中定義導(dǎo)線、導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子繞組Propertlvs: PMDC_Zp2400rpm丁W - RMxprOesis

15、nI - MdcName WndingType Muhiplex Number Viftuel Sims CtindudDr& 卩日 rSloi Cdil Pitch NumbecfSltandi WireWkapVblue UnilLapIO.DFmm iameier 0mm J圖16.6繞組、導(dǎo)體和導(dǎo)線1. Winding Type :繞組類型（參考 7.5.2節(jié)的設(shè)置直流繞組類型）點(diǎn)擊Winding Type按鍵，顯示繞組類型 Winding Type對(duì)話窗口。從對(duì)話窗口的按鍵中選擇疊式，波式或蛙式繞組。1)2)3）2. Mult ip lex Number :套數(shù)，從下拉菜單中選擇繞組

16、數(shù)目，此處有三種選項(xiàng)。1）1 :單套繞組。2）2 :兩套繞組。3）3 :三套繞組。對(duì)單疊繞組來(lái)說(shuō)，套數(shù)是指進(jìn)線端與岀線端之間的換向片的數(shù)目，并聯(lián)支路數(shù)等于極數(shù)乘上 套數(shù)。對(duì)單波繞組來(lái)說(shuō)，并聯(lián)支路數(shù)等于套數(shù)乘以二。點(diǎn)擊0K關(guān)閉繞組類型 Winding Type對(duì)話窗口。3. Virtual Slots :虛槽數(shù)，從下拉菜單中（1 4）選擇每個(gè)實(shí)槽下的虛槽數(shù)。假設(shè)轉(zhuǎn)子為雙層繞 組，分別為上層和下層，每一層有多個(gè)元件邊，即對(duì)應(yīng)多個(gè)虛槽。注意：例如，虛槽數(shù)若為 2，上層和下層可以各有兩個(gè)元件邊；對(duì)于一個(gè)有 就有24個(gè)換向片。12個(gè)槽的電機(jī)來(lái)說(shuō),4. Conductors per Slot :每槽導(dǎo)體數(shù)

17、，槽中每個(gè)線圈的匝數(shù)與層數(shù)的乘積。輸入 進(jìn)行自動(dòng)設(shè)計(jì)。0, RMxprt 會(huì)5. Coil Pitch :以槽數(shù)度量的節(jié)距，節(jié)距是指一個(gè)線圈跨過(guò)的槽數(shù)目。例如，如果一個(gè)線圈起 始邊在1號(hào)槽，終邊在6號(hào)槽，則節(jié)距為5。6. Number of Strands :每個(gè)導(dǎo)體中導(dǎo)線的并繞根數(shù)。輸入 0，RMxprt會(huì)自動(dòng)設(shè)計(jì)根數(shù)。0后能從導(dǎo)線庫(kù)中自動(dòng)獲得7. Wire Wrap :漆包線的雙邊漆皮厚度。輸入8. Wire Size :定子繞組導(dǎo)線的直徑（輸入 0， 導(dǎo)線兩種型號(hào)。當(dāng)槽型為 1到4時(shí)，圓形導(dǎo)線可用（ 扁導(dǎo)線可用（參考7.4.2節(jié)設(shè)置扁導(dǎo)線）。RMxprt會(huì)自動(dòng)設(shè)計(jì)）。用戶可選擇圓導(dǎo)線或扁

18、 參考7.4.1節(jié)設(shè)置圓導(dǎo)線）。當(dāng)槽型為5或6時(shí),在如圖16.7所示的End/lnsulation列表中定義繞組端部和槽絕緣。16.3.3.2.2定義轉(zhuǎn)子的端部繞組和絕緣可參考7.5.3節(jié)端部繞組和槽絕緣中的詳細(xì)介紹。Properties: PMDC_2p2400rpm75W - RMxprtDflNemeValueUnitinpuL HdIHum LengthrEnd0mmBase Inner Radius|o|mmTip 1 nn&r Diamaler0mmEnd Oeerance0mnSiDl Liner0.5mmWedge Thi cknes s0mmLeyerinsdialion|o

19、|mCommutator圖標(biāo)，以顯示特性 Properties對(duì)話框。有兩個(gè)表頁(yè)用 來(lái)定義換向器和電刷的數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊0K關(guān)閉彈岀的對(duì)話框。16.3.4.1定義換向器可參考7.7.1節(jié)換向器的類型和參數(shù)中的詳細(xì)介紹。在換向器Commutator表頁(yè)中定義換向器的數(shù)據(jù)，如圖16.8所示。卩roprties: PMDC_Zp2400rpm75W * RMxprtDvsiR1. Commutator Type :選擇換向器的類型。1)點(diǎn)擊換向器類型Type對(duì)話框。Commutator Type按鍵，以顯示選擇換向器類型Select Commutator2)從下面的兩種換向器類型中選擇一種:a.圓柱形。b

20、.圓盤形。3)點(diǎn)擊0K關(guān)閉彈岀的對(duì)話框。2.對(duì)于圓柱形的換向器有如下定義:1) Commutator Diameter :換向器的直徑。2) Commutator Length :換向器的長(zhǎng)度。3. 對(duì)于圓盤形的換向器有如下定義：1) Outer Diameter :換向器的外徑。2) Inner Diameter :換向器的內(nèi)徑。4. Commutator Insulation :兩個(gè)連續(xù)的換向片間的絕緣厚度。16.3.4.2定義電刷可參考7.7.2節(jié)電刷參數(shù) 中的詳細(xì)介紹。在換向器Commutator表頁(yè)中定義換向器的數(shù)據(jù)，如圖16.9所示。Properties; PM)C_lp2400r

21、pm75W RWxprCiommutalor Brush |Nnmm J Value | UnW_Brumh Widlh_ 日nj$h Length_ Bruh Pairs_ Brush Diwplecemerrt_ Blush Drop_ Brush FleasFnttiOnal CueHiiCim朮01.52025mmmmdegVComm Uta,or BruhNoniiBVoluE1 Unit 1CommulettorTypeOidifider 1CgmmulDtqr Diiomeler24mmCommuleflQf Length10mmCOmmulptar In&uivtioriOSm

22、m圖16.8換向器數(shù)據(jù)圖16.9電刷數(shù)據(jù)1. Brush Width :電刷的寬度。2. Brush Length :電刷的長(zhǎng)度。3. Brush Pairs :使用波繞組時(shí)電刷的對(duì)數(shù)。4. Brush Displacement :電刷偏離幾何中心線的機(jī)械角度(反轉(zhuǎn)的方向?yàn)檎?。5. Brush Drop :經(jīng)過(guò)一對(duì)電刷的電壓降。6. Brush Press :電刷壓緊換向器時(shí)的機(jī)械壓力。7. Frictional Coefficient :電刷的摩擦系數(shù)。16.3.5定義轉(zhuǎn)軸數(shù)據(jù)定義轉(zhuǎn)軸數(shù)據(jù):1. 點(diǎn)擊項(xiàng)目樹(shù)中的 MachineShaft圖標(biāo)，顯示 Properties對(duì)話框.2. 在如圖

23、16.10所示的Shaft列表中，選擇或清除 Magnetic Shaft選項(xiàng)，以指定轉(zhuǎn)軸是否由磁性 材料制成。3.點(diǎn)擊0K關(guān)閉Properties對(duì)話框Properties: PMDC_Zp2400rpm75ShaftName1 ValueMagnetic Shafi廠圖16.10轉(zhuǎn)軸數(shù)據(jù)16.4永磁直流電動(dòng)機(jī)的求解16.4.1添加解決方案在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析前，先進(jìn)行幾項(xiàng)選擇設(shè)置:1. 在項(xiàng)目樹(shù)下用右鍵點(diǎn)擊Analysis圖標(biāo)，然后右鍵菜單中點(diǎn)擊Add Solution Setup,顯示Solution Set up 對(duì)話框.2. 在如圖16.11的General列表中定義計(jì)算方案的數(shù)據(jù)。

24、Pr口砂t它常 PMlC_p24ClDfpm75W - BMxprfOestftnlGeneral |NemeValue1 UniNameSeiupiOperation TeMotorLoed TypeConst RowerRated Ouiput Power75wRated Vohgge12VRated Speed測(cè)rpmOpefBting Temperature75cel圖16.11解決方案設(shè)置1) Op eration Type :運(yùn)行方式2) Load Type :從下拉列表中選擇負(fù)載類型(參考7.8.1電機(jī)負(fù)載類型)3) Rated Out put Power :轉(zhuǎn)軸輸岀機(jī)械功率4)

25、 Rated Voltage :電機(jī)線電壓有效值，并選擇其單位。5) Rated Speed :電機(jī)同步轉(zhuǎn)速。6) Op erating Tem perature :電機(jī)運(yùn)行時(shí)的工作溫度。工作溫度會(huì)影響繞線的電阻，因此 會(huì)影響電阻損耗。4. 點(diǎn)擊OK關(guān)閉彈岀的會(huì)話框。16.4.2求解1. 點(diǎn)擊 RMxprtValidation Check ，顯示 Validation Check 的消息框。2. 如果設(shè)置有問(wèn)題，可以通過(guò)窗口中的診斷消息解決。3.點(diǎn)擊Close關(guān)閉Validation Check的消息框。4.當(dāng)設(shè)計(jì)被確認(rèn)后，點(diǎn)擊 RMxprtAnalyze All 。5.分析過(guò)程會(huì)在過(guò)程 Pr

26、ogress窗口中顯示，分析信息會(huì)在Message Manager窗口中顯示。16.5永磁直流電機(jī)的設(shè)計(jì)輸出當(dāng)RMxprt完成求解后，可采用下面的方法觀察和分析設(shè)計(jì)結(jié)果。16.5.1 觀察設(shè)計(jì)結(jié)果點(diǎn)擊RMxprtResultsSolution Data顯示Solutions對(duì)話框，其中包含 4個(gè)列表?？赐杲Y(jié)果后,點(diǎn)擊Close來(lái)關(guān)閉Solution消息對(duì)話框。16.5.1.1 求解結(jié)果在下拉數(shù)據(jù)菜單的解決方案數(shù)據(jù)Solution Data表頁(yè)中，共有6種不同的數(shù)據(jù)表格。1. 換向數(shù)據(jù)Main Field Back EMF-0.79948 V感應(yīng)反電動(dòng)勢(shì) Inductance Back EMF

27、0.0601674 V 電樞磁場(chǎng)反電勢(shì) Armature Field Back EMF 0.0993971 V 主磁場(chǎng)反電勢(shì)Total Induced Voltage -.639916 V2. 滿載運(yùn)行輸入直流電流總的感應(yīng)電壓Input DC Current 7.91438 A電樞電流 Armature Current 3.95719 A 電樞熱負(fù)載 Armature Thermal Load 15.3428電負(fù)載率 Specific Electric Loading 5496.49 A_per_meter 電樞電流密度 Armature Current Density 2.79138 磨擦和

28、風(fēng)損耗 Frictional and Wind Loss 1.35672 W 鐵心損耗 Iron-Core Loss 1.58621 W電樞銅損 Armature Copper Loss 5.15237 W電刷損耗 Brush Loss 11.8716 W 總損耗 Total Loss 19.9669 W輸出功率 Output Power 75.0057 W輸入功率 Input Power 94.9725 W效率 Efficiency 78.9762Rated Speed 1719.61 rpmRated Torque 0.416519 NewtonMeterLocked-Rotor Torq

29、ue 6.98149 NewtonMeterLocked-Rotor Current 127.649 A額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩鎖轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩鎖轉(zhuǎn)電流3. 材料消耗：電樞繞組銅密度 Armature Copper Density 8900 永磁體密度 Permanent Magnet Density 7800 電樞鐵心密度 Armature Core Steel Density 7820 轉(zhuǎn)子鐵心密度 Rotor Core Steel Density 7820 電樞繞組銅重量 Armature Copper Weight 0.35776 kg 永磁鐵重量 Permanent Magnet Weight 0.

30、416291 kg電樞鐵心重量 Armature Core Steel Weight 0.398003 kg 轉(zhuǎn)子鐵心重量 Rotor Core Steel Weight 0.187939 kg 全部?jī)糁?Total Net Weight 1.36002 kg電樞鐵心的消耗 Armature Core Steel Consumption 0.968078 kg 轉(zhuǎn)子鐵心的消耗 Rotor Core Steel Consumption 0.187939 kg4. 空載運(yùn)行： 轉(zhuǎn)子齒磁密 轉(zhuǎn)子軛磁密 定子軛磁密Rotor-Teeth Flux Density 2.07679 teslaRotor-

31、Yoke Flux Density ： 2.03427 teslaStator-Yoke Flux Density 2.89463 tesla氣隙磁密 Air-Gap Flux Density 0.562925 tesla 磁體磁密 Magnet Flux Density 0.488128 tesla Rotor-Teeth Ampere Turns Rotor-Yoke Ampere Turns Stator-Yoke Ampere Turns轉(zhuǎn)子齒部安匝數(shù) 轉(zhuǎn)子軛部安匝數(shù) 定子磁極安匝數(shù) 氣隙安匝數(shù) Air-Gap Ampere Turns 261.966388.161153.527263

32、1.19磁體安匝數(shù) Magnet Ampere Turns 3365.4 起始電樞反應(yīng) Start Armature Reactive AT 3829.46 漏磁通因數(shù) Leakage-Flux Factor 1 轉(zhuǎn)子軛部修正因數(shù) Rotor-Yoke Correction Factor 0.299449 定子軛部修正因數(shù) Stator-Yoke Correction Factor 0.422325 空載轉(zhuǎn)速 No-Load Speed 1828.96 rpm 空載電流 No-Load Current 0.300825 A 空載輸入功率 No-Load Input Power 3.6099 W

33、 轉(zhuǎn)矩常數(shù) Torque Constant KT 0.054693 反電勢(shì)常數(shù) Back-EMF Constant KE 0.054693 齒槽轉(zhuǎn)矩 Cogging Torque 0.101222 NewtonMeter5. 轉(zhuǎn)子槽： 槽型 2hs0 1.2 mmhs1 1 mmhs2 9.8 mmbs0 3 mm bs1 8.6 mm bs2 4 mm齒頂寬 Top Tooth Width 4.76809 mm 齒底寬 Bottom Tooth Width 4.1385 mm6. 轉(zhuǎn)子繞組：每槽導(dǎo)體數(shù) Number of Conductors per Slot 20股數(shù) Number of

34、Strands 2線徑 Wire Diameter 0.95 mm漆膜厚度 Wire Wrap 0.09 mm定子槽滿率 Stator Slot Fill Factor 99.844 半匝線圈長(zhǎng)度 Coil Half-Turn Length 118.147 mm16.5.1.2 參數(shù)在 Parameter 列表中可以看到預(yù)定義的參數(shù)值。16.5.1.3 設(shè)計(jì)單在 Design Sheet表頁(yè)共有10組相關(guān)數(shù)據(jù)：PERMANENT MAGNET DC MOTOR DESIGNFile ： Setup1.res1. 總體要求數(shù)據(jù) 額定輸出功率 Rated Output Power (kW) ：0.

35、075額定電壓 Rated Voltage (V) ：12極數(shù) Number of Poles ：2給定的額定轉(zhuǎn)速 Given Rated Speed (rpm) ：2400摩擦損耗 Frictional Loss (W) ：1.89352風(fēng)損耗 Wind Loss (W) ：0電刷偏移量 Brush Displacement：10一對(duì)電刷的壓降 One-Pair Brush Voltage Drop (V)：1.52. 轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)子槽數(shù) 轉(zhuǎn)子外徑 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑負(fù)載類型 Type of Load ： Constant Power 運(yùn)行溫度 Operating Temperature (C) ：0

36、Number of Rotor Slots ： 12Outer Diameter of Rotor (mm) ：55Inner Diameter of Rotor (mm) ：9Type of Rotor Slot ： 2轉(zhuǎn)子槽型 轉(zhuǎn)子槽尺寸 Dimension of Rotor Slothr0 (mm) ：hr1 (mm) ：hr2 (mm) ：br0 (mm) ：br1 (mm) ：br2 (mm) ：1.29.88.601齒頂寬 Top Tooth Width (mm) ：4.76809齒底寬 Bottom Tooth Width (mm) ：4.1385斜槽寬度 Skew Width

37、( 槽數(shù) )：0轉(zhuǎn)子磁芯長(zhǎng)度 Length of Rotor Core (mm) ：40轉(zhuǎn)子磁芯疊片系數(shù) Stacking Factor of Rotor Core ：0.920.520鋼型 Type of Steel ： D23_50 槽絕緣厚度 Slot Insulation Thickness (mm) ： 端部長(zhǎng)度調(diào)整 End Length Adjustment (mm) ： 每槽虛槽數(shù) Number of Virtual Slots per Slot ： 每槽導(dǎo)體數(shù) Number of Conductors per Slot ：電樞繞組類型 Type of Armature Wind

38、ing ： 疊式繞組套數(shù) Multiplex Number ： 1線圈節(jié)距 Coil Pitch ( 虛槽數(shù) ) ： 5導(dǎo)體中的線數(shù) Number of Wires per Conductor ： 2 線徑 Wire Diameter (mm) ： 0.95漆膜厚度 Wire Wrap Thickness (mm) ： 0.09 并聯(lián)支路數(shù) Number of Parallel Branches ： 2 限定的槽滿率 Limited Slot Fill Factor (%) ： 75 槽滿率 Slot Fill Factor (%) ： 99.8443. 定子數(shù)據(jù)最小氣隙 Minimum Ai

39、r Gap (mm) :0.5外徑 Outer Diameter (mm) :79定子長(zhǎng)度 Length of Stator (mm) :100鐵心疊片系數(shù) Stacking Factor of Iron Core :1鋼型 Type of Steel : D23_50極弧偏移系數(shù) Polar Arc Offset (mm) :0極弧半徑 Polar Arc Radius (mm) :28物理極弧系數(shù) Physical Pole Embrace: 0.726 計(jì)算極弧系數(shù) Computed Pole Embrace : 0.72585 最大的磁體厚度 Max. Thickness of Mag

40、net (mm) :9磁鐵長(zhǎng)度 Length of Magnet (mm) :40磁鐵類型 Type of Magnet :XG196/964. 永磁體數(shù)據(jù)剩磁密度 Residual Flux Density (Tesla) ： 0.96矯頑力 Coercive Force (kA/m) ： 690最大能量密度 Maximum Energy Density (kJ/mV):183相對(duì)回復(fù)磁導(dǎo)率 Relative Recoil Permeability ：1退磁密度 Demagnetized Flux Density (Tesla) :0.460781回復(fù)剩磁密度 Recoil Residual

41、 Flux Density (Tesla) :0.9580135. 換向器和電刷數(shù)據(jù) 換向器類型 換向器直徑 換向器長(zhǎng)度 換向器絕緣回復(fù)矯頑力 Recoil Coercive Force (kA/m) :762.385Type of Commutator : 柱形Commutator Diameter (mm) :24Commutator Length (mm) :10Commutator Insulation (mm) :0.5電刷寬度 Brush Width (mm) :8電刷長(zhǎng)度 Brush Length (mm) :8電刷對(duì)數(shù) Number of Brush Pairs :1單位面積下

42、的壓力 Press per Unit Area (g/mmT) :2摩擦系數(shù) Frictional Coefficient ： 0.256. 材料消耗銅線密度 Armature Copper Density (kg/mV)8900永磁體密度 Permanent Magnet Density (kg/mV) 電樞鐵心密度 Armature Core Steel Density (kg/mV) 轉(zhuǎn)子鐵心密度 Rotor Core Steel Density (kg/m3):7800782078200.35776電樞繞組銅的重量 Armature Copper Weight (kg) ： 永磁體重量

43、 Permanent Magnet Weight (kg) ： 0.416291 電樞鐵心的重量 Armature Core Steel Weight (kg) ： 0.398033 轉(zhuǎn)子鐵心的重量 Rotor Core Steel Weight (kg) ： 0.187939 全部?jī)糁?Total Net Weight (kg) ： 1.36002電樞鐵心的消耗 Armature Core Steel Consumption (kg) :0.968078轉(zhuǎn)子鐵心的消耗 Rotor Core Steel Consumption (kg) ： 0.1879397. 空載磁性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)子齒磁密 Rot

44、or-Teeth Flux Density (Tesla) ： 轉(zhuǎn)子軛磁密 Rotor-Yoke Flux Density (Tesla) ： 定子軛磁密 Stator-Yoke Flux Density (Tesla) ：2.076792.034272.89463氣隙磁密 Air-Gap Flux Density (Tesla) ： 0.562925 磁鐵磁密 Magnet Flux Density (Tesla) ： 0.488128Rotor-Teeth Ampere Turns (A.T) Rotor-Yoke Ampere Turns (A.T) Stator-Yoke Ampere

45、 Turns (A.T)轉(zhuǎn)子齒部安匝數(shù) 轉(zhuǎn)子軛部安匝數(shù) 定子軛部安匝數(shù) 氣隙安匝數(shù) Air-Gap Ampere Turns (A.T) ： 261.966 磁鐵安匝數(shù) Magnet Ampere Turns (A.T) :-3365.4338.161135.5272631.19起動(dòng)時(shí)電樞反應(yīng)安匝數(shù) Armature Reactive Ampere Turns at Start Operation (A.T)：3829.46Correction Factor for Magnetic Circuit Length of Rotor漏磁通因數(shù) Leakage-Flux Factor ： 1 轉(zhuǎn)子

46、軛部磁路長(zhǎng)度的修正因數(shù)Correction Factor for Magnetic Circuit Length of StatorYoke ： 0.299449 定子軛部磁路長(zhǎng)度的修正因數(shù)Yoke ： 0.422325空載轉(zhuǎn)速 No-Load Speed (rpm) ：1828.96空載電流 No-Load Current (A) :0.300825空載輸入功率 No-Load Input Power (W) :3.60990.054693轉(zhuǎn)矩常數(shù) Torque Constant KT (Nm/A) ： 0.054693 反電勢(shì)常數(shù) Back-EMF Constant KE (Vs/rad)

47、 齒槽轉(zhuǎn)矩 Cogging Torque (N.m) ： 0.1012228. 滿載數(shù)據(jù)輸入電流 Input Current (A) ： 7.91438 電樞電流 Armature Current (A) ： 3.95719電樞熱負(fù)載 Armature Thermal Load (AT/mmV) 電負(fù)載率 Specific Electric Loading (A/mm) ： 5.49649 電樞電流密度 Armature Current Density (A/mmT): 摩擦和風(fēng)損耗 Frictional and Wind Loss (W) ： 1.35672 鐵心損耗 Iron-Core L

48、oss (W) :1.58621電樞銅損 Armature Copper Loss (W) :5.15237電刷損耗 Brush Loss (W) :11.8716總損耗 Total Loss (W) :19.9669輸出功率 Output Power (W) :75.0057輸入功率 Input Power (W) :94.9725效率 Efficiency (%) :78.976215.34282.79138額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩Rated Speed (rpm) :1719.61Rated Torque (N.m) :0.416519鎖轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩鎖轉(zhuǎn)電流Locked-Rotor Torque (N.m) :6.98149Locked-Rotor Current (A):127.6499. 換向數(shù)據(jù)感應(yīng)電壓 Induc