(完整word版)maxwell软件- 永磁直流电机

16 永磁直流电动机在用户已经掌握 RMxprt 的基本使用的基础上，我们将一些过程简化，以便介绍一些更高级的使用。有关 RMxprt 的详细介绍请参考第一部分的章节。16.1 基本原理对于永磁直流电动机，定子上安装了 P 对永磁体磁极，N、S 极交错排列，产生固定的定子磁场。转子上装有分布绕组，与换向片相连，换向片随着转子一同旋转。电刷组件与换向片始终保持接触，直流电经电刷和换向片流入旋转的电枢绕组时，电枢电流和定子磁场相互作用产生转矩。由于换向器的机械整流作用，电枢绕组产生的转子磁场始终与定子磁场垂直。永磁直流电动机的电压方程为：U=U+RI+Eb1式中 Ub为电刷压降，冃电枢绕组电阻反电势方程为(16.1)E=K①e式中 K 为反电势系数，单位是 Vs/rad,① 是转子角速度，单位是rad/s。e当⑴为常值时，电枢电流按下式确定：(16.2)U—U—Krobe—R1(16.3)由于换向器的机械整流的作用，由电枢电流产生的转子磁场始终与定子磁场垂直。因此，在定子磁场和转子磁场的相互作用下产生了电磁转矩：T=KImt(16.4)式中 K 是转矩系数，单位是 Nm/A，数值上与隹相等。输出转矩为：(16.5)式中的 7■仙为风摩转矩。输出机械功率为：P=Tro22输入电功率为(16.6)P=P+P+P+P+P12fwCuabFe(16.7)式中的耳“、PCua、Pb、Pye分别表示风摩损耗、电枢铜损耗、电刷压降损耗和铁心损耗。电机效率为：P耳=fx100%P1(16.8)16.2 主要特点16.2.1 支持单叠绕组和复叠绕组设计RMxprt 支持叠绕组设计，并能通过下式自动计算并联支路对数。a=mp式中的 p 为极对数，m 为复倍系数。16.2.2 支持单波绕组和复波绕组设计RMxprt 支持波绕组设计，并能通过下式自动计算并联支路对数。a=m式中 m 为复倍系数。16.2.3 支持虚槽结构设计直流电机的电枢绕组一般为双层绕组。许多情况下，为了简化冲片结构，常把几个线圈边放在同一个槽内，因此槽数 Z 将比线圈数 S 少，他们的关系是Z=S卩（16.11）其中卩为槽中每一层的线圈边数，称为虚槽系数。因此每槽导体数为2u 的倍数。RMxprt 能够处理 uW4 的各种虚槽设计16.2.4 可分析气隙磁场波形分布RMxprt 可对空载下磁极的气隙磁场的波形和额定负载下电枢反应的气隙磁场波形进行分析，给出直观波形图，以便于设计人员了解电枢反应对换向的影响。16.2.5 可计算换向元件的换向电势对换向元件的换向参数计算包括a. 元件本身的电抗在换向元件中产生的电抗电势b. 电枢反应在换向元件中产生的电势c. 主磁场在换向...