高速外转子无槽电机设计与仿真

(广东电网公司河源供电局，广东河源 517000)

0 引言

目前商用转杯纺纱机大多采用的是中心轴驱动，这种结构的特点是原料的输入和纺线的输出在同一侧，缺点是容易引起跳线，而且杯腔内会沉积越来越多的纤维，使纺纱的生产效率大打折扣。国外一些研究机构目前提出了一种新型的转杯结构，其结构特点在于将原料的输入和纺线的输出放在了不同侧，从而解决了跳线的问题，同时也避免了纤维的沉积问题，与此同时，转杯驱动装置的发展趋势是多种应用技术集成的高科技机电一体化方向，这其中包括电力电子变换技术、高速电机及其控制技术、磁悬浮轴承技术等[1]，在高速电机方面，除了对转速的要求更高之外，为了配合转杯和间接轴承(空气轴承、磁悬浮轴承)的结构，还要求电机具有外转子的结构特点，无槽电机的拓扑结构对电机性能的影响可以用来帮助降低整个驱动装置的损耗和噪声[2、3]。

因此，高速、外转子、无齿槽永磁无刷直流电机的设计与研究是新型纺纱装置研究中的重要部分，且对永磁电机设计技术水平的提高和应用具有重要意义。

1 高速外转子无槽永磁电机设计

本文根据电机的设计要求，对一台额定转速20000rpm、额定功率22W的电机进行设计，结合电机的电磁和机械性能，最终确定设计方案。

1.1 主要尺寸的确定

主要尺寸是指定子外径Da和电枢铁心的计算长度lef，电机应用的空间、电磁性能和机械性能都会影响电机的主要尺寸，而主要尺寸又会影响电机的材料费用、质量和外形轮廓等。……