电动轮椅永磁盘式电机有限元分析

邹 文， 邵大伟， 张 钢, 陈阿三， 张 全

(1. 上海大学 机电工程与自动化学院，上海 200072；2. 沈阳普泰安科技有限公司，辽宁 沈阳 110000；3. 宁波韵升股份有限公司 中央研究院，浙江 宁波 315040)

电动轮椅永磁盘式电机有限元分析

邹 文1,3， 邵大伟2， 张 钢1, 陈阿三3， 张 全1,3

(1. 上海大学 机电工程与自动化学院，上海 200072；2. 沈阳普泰安科技有限公司，辽宁 沈阳 110000；3. 宁波韵升股份有限公司 中央研究院，浙江 宁波 315040)

基于低频电磁场有限元分析软件Ansoft Maxwell，对一电动轮椅用永磁盘式电机进行3D建模与电磁场分析，分别就其空载气隙磁密、齿槽转矩、空载反电势、空载漏磁系数及轴向吸力进行了详细探讨，并试制了一台样机用于测试。对比仿真与测试结果，验证仿真结果的正确性。相关的仿真研究，可为同类盘式电机的分析设计提供参考。

电动轮椅； 永磁盘式电机； 有限元分析

0 引 言

随着我国人口老龄化进程的加快，以及因生产事故、交通事故等因素导致的残疾人口的增加，用于老年人士、残疾人士的电动轮椅的开发及生产日渐得到了大家的重视。其中尤以轮椅电驱动关键部件的研发备受关注。永磁盘式电机因其具有轴向尺寸短、结构紧凑、转矩重量比大、低速运行平稳、功率密度高等优点，广泛应用于工业自动化及航空航天业。此外，该类电机可以很方便地制成多气隙组合式以及多对极结构，可进一步提高转矩、降低转速。这些都使得它特别适合应用于电动轮椅类低转速、大扭矩驱动场合[1]。

针对电动轮椅的低速大扭矩、高可靠性与经济性等特殊要求，电动轮椅采用一单转子单定子盘式电机驱动。……