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杨瑞清(大连电讯电机厂116021)
1概述
随着电子技术的进步和新材料、新元件的应用，无刷直流电机从80年中期开始取得了突飞猛进的发展，在家用电器、电子计算机和办公自动化设备等领域得到了广泛的应用，其中产品****、应用****的是薄型无刷直流电机。
所谓薄型无刷直流电机，是指电机的外径尺寸比电机长度尺寸大得多的产品，它是根据整机结构的特殊需要而设计的。这种电机有两种结构型式：径向气隙型（又称有铁心型）和轴向气隙型（又称无铁心型）。由于这种电机结构的特殊性，因此有必要作为无刷直流电机的特例，对其计算方法加以专门研究。本文介绍这种电机两种结构型式的计算方法。
2径向气隙型
电机的横断面图及主要尺寸如图1所示。
2.1磁路计算
(1)每极磁钢的气隙截面积
(2)每槽气隙截面积
(3)导磁系数
(4)I作点的磁通密度和磁场强度
根据磁性材料厂家提供的磁钢退磁曲线，利用作图法可以找到工作点，见图2。
 作坐标轴的平行线，可以求出工作点的磁通密度Ba和磁场强度Hd。
如果把退磁曲线的工作部分视为直线，并延长，找到交点H:，也可以算出Bd和Hd。
考虑到磁钢充磁后气隙中磁通密度的分布是不均匀的，一般近似于正弦分布，可以取磁通密度Bg的平均值作为有效磁通密度。
(5)气隙中的有效磁通密度
(6)气隙有效磁通
同理，气隙磁通的有效值：
2.2电枢线圈的计算
为了便于电枢线圈的计算，图3给出了绕线后的线圈尺寸，图4给出电枢冲片齿和槽的尺寸。
径向气隙型无刷直流电机的电枢线圈是直接绕在齿上的。在电枢绕线时会对漆包线造成损伤而引起耐压不良，因此应选取漆皮厚些的漆包线为宜。
(1)线圈的槽面积
(2)有效线圈面积
对这种结构型式的电机，槽满率应取百分之40～80。当槽满率高于百分之65时，必须注意绝缘质量和绕线工艺性。
(3)每个线圈的导体数
(4)每个线圈的电阻
2.3电机的基本特性
无刷直流电机的等值电路如图5所示。南等信电路可以列出下列美系式：
V。为驱动电路的电压降(V)，它随着负载电流的大小而变化，一般在o．5～2V范围内。
(1)起动电流
(2)起动力矩
(3)空载电流
(4)空载转速
(5)输出功率
空载和起动参数计算后，可以作出电机的机械特性曲线，见图6，任一转速下的输出功率：
****输出功率PrMx在电机特性曲线上动力矩T的1／2处。
(6)电机效率
****功率Pmax时的电机效率可以通过特性曲线求得总电流后计算出来。
电机的功率特性和效率特性如图7。
3轴向气隙型
电机的横断面图及主要尺寸如图8所示。这种电机的计算方法与前者基本相同。
3-1磁路计算
(1)每极磁钢的气隙截面积
(2)每极电枢的气隙截面积
(3)导磁系数
(4)工作点的磁通密度和磁场强度
参见图2，从退磁曲线上求得，计算
(5)气隙磁通密度
(6)气隙有效磁通
3.2电枢线圈的计算
轴向气隙型无刷直流电机的电枢线圈是用自粘漆包线绕成的，固化后粘结在铁板上。在线圈计算时，应考虑漆包线的粘结层。
(1)线圈长度
(2)线圈宽度
(3)线圈外径乎均长度
(4)线圈内径平均长度
(5)线圈有效面积
(6)每个线圈的导体数
(7)每个线圈的电阻
3.3电机的基本特性
电机的等值电路和关系式如上所述，对于径向气隙型电机，电压降y。可以在0.5～1. 5V内选取。
(1)起动电流
(2)起动力矩
(3)空载电流
(4)空载转速
(5)输出功率
(6)电机效率
电机的特性曲线与图6和图7相同。
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