自动门无刷直流电机齿槽转矩优化设计

周爱美

（浙江广厦建设职业技术大学，浙江金华 322100）

0 引言

随着自动化技术的不断发展，在国内外，各城市的大厦、银行、宾馆、写字楼等各大建筑中，自动门随处可见。

自动门动力驱动系统使用的电机为直流有刷电机和直流无刷电机。2种电机均有启动转矩大、转速高、可调节范围广的优势。直流无刷电机既有直流有刷电机容量大、使用控制性能优良的优点，又弥补了直流有刷电机电刷和换相器所带来的电火花以及寿命短的缺陷。随着制造技术不断进步，无刷电机的制造成本不断下降，无刷直流电机越来越受到自动门行业追捧。齿槽转矩是永磁电机所特有的，无论电机运转与否，都存在的一种具有磁阻性质的力矩。自动门要求在断电情况下，人力可以打开门，因此电机在满足功率、电流、转矩等使用要求的情况下，齿槽转矩尽可能减小。永磁无刷电机的齿槽转矩问题，也成为众多技术人员研究的方向，本文以外径为60 mm、24 V、50 W，6槽8极永磁无刷电机为例，进行极弧系数、定子槽口宽度、以及电机气隙的研究，以最少的成本达到电机齿槽力矩最优效果。

1 无刷电机的齿槽转矩分析及削弱方法

1.1 影响因素

齿槽转矩是由于永磁无刷电机定子开槽，使得电机在运转时，气隙磁导沿定子内圈圆周方向分布不均匀，气隙磁场的能量随着转角的变化而变化，产生转矩。齿槽转矩是磁阻性质的，无论电机运转与否都会存在。永磁体的磁性能越强，齿槽转矩就越大。……