永磁体助磁的单相双凸极电机优化设计

针对永磁体助磁的单相双凸极电机优化设计问题开展了研究,推导出电机理想运行工况下的基本方程,并结合开关磁阻电机的设计原则总结出该电机的设计步骤。文中采用锥形气隙实现电机的自起动,然后利用总结的设计步骤设计了一台额定功率45 W,额定转速2 000 r·min^-1的永磁体助磁的单相双凸极电机。通过仿真计算电机主要结构参数对效率和齿槽转矩的影响并归纳出其规律性,为电机优化提供了参考。文中讨论了锥形气隙比率与电机起动能力的关系,并利用田口实验设计方法对电机进行了优化。优化后电机效率为89.86%,相比优化前提高了4.46%,证明了电机设计及优化的有效性。

单相无刷直流电机的设计分析与建模仿真

文中针对单相无刷直流电机结构设计及驱动方式展开研究,推导出电机理想工况下的基本方程,根据工程实际需求并结合无刷直流电机的设计原则确定该电机的设计方案。利用设计方案设计一台额定功率38 W,额定转速750 rpm的单相无刷直流电机,并分析了渐变气隙对电机起动性能和齿槽转矩的影响,确定了最优气隙长度。通过对比单极性绕组和双极性绕组形式的优缺点确定绕组形式,结合传统电机设计公式确定绕组匝数。文中利用有限元法初步验证了设计方案的合理性。根据电机动态数学模型在Simulink环境中搭建了电机系统的模型,仿真得到电机的转速、转矩变化曲线,结果与理论分析吻合良好,验证了电机设计方案的合理性和电机模型的有效性。