許多關(guān)于無刷直流電機(jī)的工業(yè)應(yīng)用都涉及到電動機(jī)的熱極限。關(guān)于電動機(jī)構(gòu)造的兩種情況極可能導(dǎo)致鐵耗，并且是電動機(jī)熱效應(yīng)的必備知識。關(guān)于電動機(jī)的同步頻率：第一種情形相當(dāng)于一個相對低速，但極對數(shù)較高（用于直接驅(qū)動的力矩電機(jī)）；第二種情形相當(dāng)于極對數(shù)低，但轉(zhuǎn)速很高（例如大量貯藏應(yīng)用）。
由于考慮到頻率超過磁性材料供應(yīng)商正常范圍內(nèi)的特征，鐵耗將是一個關(guān)鍵因素。因為激勵磁通和槽的幾何形狀引起的高次諧波頻率和轉(zhuǎn)子損耗也是本研究中的關(guān)鍵因素。
本篇研究的是一個有很多槽數(shù)和極數(shù)的力矩電機(jī)。作者對鐵耗和熱效應(yīng)的模型采用了兩種不同的表達(dá)方式。第一種方式采用了兩組集中式方案。第一幅圖表示允許我們?nèi)y定磁通分布和定子、磁鋼及轉(zhuǎn)子軛部的鐵耗。溫度變化分布可以通過整個轉(zhuǎn)子的熱量表計算得來。第二種方式是采用有限元法分析兩維模式的磁效應(yīng)和三維模式的熱效應(yīng)分?jǐn)亍?/div>
一個為無刷直流力矩電機(jī)而研制的試驗平臺，可以測量空載運行條件下的鐵耗，使用探針和紅外照相機(jī)去測量溫度。這樣，模擬和測量結(jié)果就會比較出兩種方式的準(zhǔn)確特性。目前工作的兩大主要因素主要由以下組成：(1)走子、轉(zhuǎn)子軛部和磁鋼的整個鐵耗計算；(2)采用熱量圖表和三維有限元法模擬獲得的熱效應(yīng)的比較。
關(guān)鍵詞：無刷直流電動機(jī)；集中式熱效應(yīng)方案；定、轉(zhuǎn)子鐵耗；力矩電動機(jī)；二維、三維有限無法。
1引言
工業(yè)應(yīng)用無刷直流電動機(jī)，意味著高同步頻率。由于成本控制是非常必要的，設(shè)計師通常只好使用傳統(tǒng)市場上常用的硅鋼薄片。比較典型的是基于fe-si的材料被廣泛使用。
永磁材料的使用可以獲得最小的鎖定力矩，這將通過選擇良好形狀****磁鋼產(chǎn)生磁力作用- (mmf)來實現(xiàn)。對于力矩電動機(jī)，設(shè)計師可以通過選擇適當(dāng)?shù)碾妱訖C(jī)齒和極的形狀（結(jié)構(gòu)），得到每相每極下的小數(shù)齒數(shù)。這樣的選擇可以導(dǎo)致轉(zhuǎn)子軛部產(chǎn)生較大的鐵耗。
本文處理了電機(jī)中所有鐵耗的計算和熱效應(yīng)的分析，它的第2部分給出了鐵耗的計算：
在定子、轉(zhuǎn)子軛部和磁鋼中，既有有效數(shù)字表示，又有二維有限元法[1][2]。通過應(yīng)用在電梯升降中的直接驅(qū)動無刷直流電動機(jī)的整個鐵耗測量結(jié)果與模擬結(jié)論作了比較。在第3部分，計算得出的鐵耗和銅耗用作兩種熱模式的輸入：首先用作電動機(jī)熱量圖表[3][4]，其次用于三維的有限元法中。這些結(jié)果與溫度測量作了比較。在第ⅳ部分，作者給出了兩種方法準(zhǔn)確程度的綜舍考慮，通過比較每種方法的精確度和運行計算時間。
2鐵耗測定
鐵耗測定需要有磁通密度變化、頻率和所有電動視磁鋼部分的磁性材料性能的信息。鐵耗有三個部分組成：渦流損耗、諧波損耗和額外損耗。用于測定的現(xiàn)有方法，既沒有應(yīng)用于涉及材料特性、磁通密度、頻率等的分析表達(dá)，也沒有應(yīng)用于損耗采取（基于貯藏特性）磁通密度和頻率的實際應(yīng)用表達(dá)。
在無刷直流電動機(jī)中，鐵耗不僅僅出現(xiàn)在定子上，也出現(xiàn)在轉(zhuǎn)予中，它們在特殊電動機(jī)結(jié)構(gòu)中扮演重要角色，尤其在那些每相每極分?jǐn)?shù)齒數(shù)中。
2.1鐵耗的量化測定
一組參數(shù)計算模式dcrad可以用來去測定磁損耗【6】。該方法是基于將電動機(jī)分成相似的小塊，并且假設(shè)該部分的磁通密度是常數(shù)。特征測試的步驟如下所示：
等值磁路——網(wǎng)絡(luò)（格）的導(dǎo)磁描繪可以定義電動機(jī)的不同部分（定子、轉(zhuǎn)子、氣隙和****磁鋼），每個電動機(jī)繞組是由磁勢源表示。****磁鋼是由等值磁性能圖表示。
定向圖——等值磁路圖定義好以后，定向圖就可確定。
磁通測定——當(dāng)定向圖測定好以后，每條支路等值磁路的磁通方程式就可表示出來。磁通方程式是非線性的，并且通過牛頓法計算得來。磁路中的每條支路的磁場可任意選擇。
力矩測定——接下來，當(dāng)測試到磁飽和時，電動機(jī)就會產(chǎn)生力短。
電感測定——平均電感和微分（遞增）電感，是可以計算的。
渦流損耗——渦流損耗可以通過前面定義過的等值磁路圖測定。
對圖l中每個導(dǎo)磁性，相當(dāng)于電動機(jī)的磁性材料部分。該圖表等值于渦流電阻，它與等值于磁導(dǎo)的
