盤(pán)式無(wú)鐵心永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)
華敘彬
（重慶交通大學(xué) 機(jī)電與車輛工程學(xué)院，重慶 400074）
摘 要：軸向磁通電機(jī)呈扁平型，具有結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸小、功率密度大等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)一種無(wú)鐵心軸向磁通永磁無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)與電磁仿真。基于ANSYS Maxwell軟件建立起電機(jī)有限元分析模型，分析了電機(jī)在靜力場(chǎng)的氣隙磁場(chǎng)分布規(guī)律以及電機(jī)各部件的受力與轉(zhuǎn)矩輸出情況，并在瞬態(tài)場(chǎng)分析了電機(jī)的空載特性和動(dòng)態(tài)特性。有限元結(jié)果表明：盤(pán)式無(wú)鐵心永磁無(wú)刷直流電機(jī)在空載運(yùn)行時(shí)，反電勢(shì)為24.5 V，齒槽轉(zhuǎn)矩趨于0 N·m；在外接控制電路以額定負(fù)載啟動(dòng)，電機(jī)在20 ms后，轉(zhuǎn)矩可穩(wěn)定于12.21 N·m，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定于600 r/min，額定輸出功率為800 W，符合設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞：軸向磁通電機(jī)；永磁無(wú)刷直流電機(jī)；參數(shù)設(shè)計(jì)；電磁仿真
中圖分類號(hào)：TM36+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2020)07-0019-05
Design of In-Wheel Disc Coreless Permanent Magnet Brushless DC Motor
HUA Xu-bin
（School of Mechatronics & Automotive Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China）
Abstract: The axial flux motor is flat type, which has the advantages of compact structure, small axial size and high power density. In this paper, a kind of coreless axial flux permanent magnet brushless DC motor (BLDCM) is designed and simulated. Based on ANSYS Maxwell, the finite element analysis model of motor is established. The distribution of air gap magnetic field in static field and the force and torque output of each component of the motor are analyzed, then the no-load and dynamic characteristics of the motor are analyzed in transient field. The finite element results show that the back EMF is 24.5 V and the cogging torque tends to 0 N•m while the disk coreless permanent magnet BLDCM is in no-load operation; when the external control circuit is started with rated load, the torque can be stabilized at 12.21 N•m, the speed can be stabilized at 600 r/min and the rated output power is 800 W after 20 ms, which meets the design requirements.
Key words: axial flux motor; permanent magnet brushless DC motor; parameter design; electromagnetic simulation
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