薄型無刷直流電機(jī)的計算
楊瑞清(大連電訊電機(jī)廠116021)
1概述
隨著電子技術(shù)的進(jìn)步和新材料、新元件的應(yīng)用，無刷直流電機(jī)從80年中期開始取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在家用電器、電子計算機(jī)和辦公自動化設(shè)備等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其中產(chǎn)品****、應(yīng)用****的是薄型無刷直流電機(jī)。
所謂薄型無刷直流電機(jī)，是指電機(jī)的外徑尺寸比電機(jī)長度尺寸大得多的產(chǎn)品，它是根據(jù)整機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊需要而設(shè)計的。這種電機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)型式：徑向氣隙型（又稱有鐵心型）和軸向氣隙型（又稱無鐵心型）。由于這種電機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊性，因此有必要作為無刷直流電機(jī)的特例，對其計算方法加以專門研究。本文介紹這種電機(jī)兩種結(jié)構(gòu)型式的計算方法。
2徑向氣隙型
電機(jī)的橫斷面圖及主要尺寸如圖1所示。
2.1磁路計算
(1)每極磁鋼的氣隙截面積
(2)每槽氣隙截面積
(3)導(dǎo)磁系數(shù)
(4)i作點的磁通密度和磁場強度
根據(jù)磁性材料廠家提供的磁鋼退磁曲線，利用作圖法可以找到工作點，見圖2。
 作坐標(biāo)軸的平行線，可以求出工作點的磁通密度ba和磁場強度hd。
如果把退磁曲線的工作部分視為直線，并延長，找到交點h:，也可以算出bd和hd。
考慮到磁鋼充磁后氣隙中磁通密度的分布是不均勻的，一般近似于正弦分布，可以取磁通密度bg的平均值作為有效磁通密度。
(5)氣隙中的有效磁通密度
(6)氣隙有效磁通
同理，氣隙磁通的有效值：
2.2電樞線圈的計算
為了便于電樞線圈的計算，圖3給出了繞線后的線圈尺寸，圖4給出電樞沖片齒和槽的尺寸。
徑向氣隙型無刷直流電機(jī)的電樞線圈是直接繞在齒上的。在電樞繞線時會對漆包線造成損傷而引起耐壓不良，因此應(yīng)選取漆皮厚些的漆包線為宜。
(1)線圈的槽面積
(2)有效線圈面積
對這種結(jié)構(gòu)型式的電機(jī)，槽滿率應(yīng)取百分之40～80。當(dāng)槽滿率高于百分之65時，必須注意絕緣質(zhì)量和繞線工藝性。
(3)每個線圈的導(dǎo)體數(shù)
(4)每個線圈的電阻
2.3電機(jī)的基本特性
無刷直流電機(jī)的等值電路如圖5所示。南等信電路可以列出下列美系式：
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