单相无刷直流电机的设计分析与建模仿真

• 作者: 上官璇峰 杨婷玉 卫劲松 刘永健
• 来源期刊: 电子科技
• 学科: 工学
• 关键词: 单相无刷直流电机 Simulink 性能分析 数学模型 电机设计 锥形气隙 齿槽转矩 建模仿真 有限元分析
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 页码范围: 71-78
• 页数: 8页
• 分类号: TN02|TM351
• 语种: 中文
• DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.03.011

摘要

文中针对单相无刷直流电机结构设计及驱动方式展开研究,推导出电机理想工况下的基本方程,根据工程实际需求并结合无刷直流电机的设计原则确定该电机的设计方案.利用设计方案设计一台额定功率38 W,额定转速750 rpm的单相无刷直流电机,并分析了渐变气隙对电机起动性能和齿槽转矩的影响,确定了最优气隙长度.通过对比单极性绕组和双极性绕组形式的优缺点确定绕组形式,结合传统电机设计公式确定绕组匝数.文中利用有限元法初步验证了设计方案的合理性.根据电机动态数学模型在Simulink环境中搭建了电机系统的模型,仿真得到电机的转速、转矩变化曲线,结果与理论分析吻合良好,验证了电机设计方案的合理性和电机模型的有效性.