无刷直流电机的电磁力分析

姚光久，江 伟

（广东工业大学，广东广州510000）

无刷直流电机的电磁力分析

姚光久，江 伟

（广东工业大学，广东广州510000）

对微型电机的电磁机构和转子的电磁力分布进行了分析。根据电机技术参数并利用ANSYS Maxwell软件建立了专家模型。将专家模型导入Maxwell2D形成二维电机的全模型，并利用场计算器得出径向和切向的气隙磁密及转子所受电磁力的密度曲线。对转子所受电磁力进行傅立叶分析，并讨论了有槽和无槽电机电磁力对齿槽转矩及电机振动的影响。

气隙磁密；电磁力密度；有槽电机；无槽电机

1 引言

无刷直流电机广泛应用于航空领域。随着设备小型化、轻量化、节能化的不断发展，人们对无刷直流电动机的性能和其设计提出了更高的要求。目前，大功率无刷直流电机应用范围越来越广，其可适用于EMA、EHA、EBHA、DDA等多种应用领域。

影响无刷直流电动机控制精度和寿命的一个主要原因就是电机的齿槽转矩和振动，而引起电机齿槽转矩和振动的主要原因之一就是定子磁场在转子上所产生的电磁力［1］，大功率无刷直流电机尤其严重。另外，与此相关的因素还有谐波磁场所产生的电磁力和齿谐波及磁路饱和所产生的附加磁场等。

无槽电机定位力矩小，运行平稳，容易得到较小的力矩波动和较大的力矩输出［2、3］，但目前国内对极槽配合引起电机电磁力脉动的研究文献不多，也没有科研性的结论。

本文利用Maxwell有限元仿真软件，主要针对有槽和无槽的无刷直流电动机进行研究，分析在不同极槽配合下电机转子受到的电磁力的变化规律。……