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串激电机电磁仿真分析 吴小江，张伟，王炳炎 (宝时得机械(中国)有限公司研发中心电机部，苏州215123) 摘要：目前串激电机的设计更多的是依靠经验来完成，借助了科学的、精确的电磁设计方法的实例非常少。 为了提高串激电机的设计效率以及设计的可靠性，借助ANSYs公司开发的Ma】【well电磁仿真模块进行仿真分析。 结果表明，Ma)【well电磁仿真对串激电机电磁仿真是科学的，也是可信的。 关键词：串激电机；Ma)【wcll仿真；电磁场分析；风摩损耗 0引 言 由于串激电机起动转矩大、转速高和体积小等特点，在电动工具、吸尘器等家用电器中得到 广泛应用…。串激电机的主磁场和电枢磁场都是变化的，传统“路”的方法计算根本无法满足 设计要求睇J，因此，串激电机的磁场分布也被称之为最难准确计算的电机。如何准确、高效率的 计算出串激电机的性能是每一位工程师都面临的难题。为了精确的模拟出电机在各种工况下的性 能，本文采用了串激电机的Maxwell电磁场仿真方法，对比电机在空载和不同负载情况下的电机 性能㈣。 作者以本公司己批产的一款砂光机为例，串激电机如图1所示，电机冷却时所用的风扇如图 2所示；用Ma)【wen电磁场仿真方法进行仿真，同时用测功机测试了实际电机的特性曲线，最后 对仿真结果和实测结果进行比较分析。 图l单相串激电机实物 图2电机散热风扇 1仿真过程与结果 模型(图4)；根据绕组展开图搭建仿真外电路(图5)，其中外电路中电阻和电感值都是通过电 桥测得，电源电压： u=220·√互sin(100兀f) (1) 本文中串激电机的转子为实槽数为12，换向器换向片数为24，常称之为一槽两片电机，即 虚槽数： ze=以·Z=24 (2) 式中：Ze表示虚槽数，以表示一个实槽内线圈边的线对数，z表示实槽数。 实槽后节距： Z (3) 儿2i吖 式中：y。为实槽后节距，取占为l，本文采用短距绕组，实槽后节距为4。 巴品二二==d．：． 巴磊=二=；．口． E；=二=蒜．口． 巴五=====．D． [；二===意．口． r==■■-=．一．． {三三三卜 广==_=■——●●．．． 图3电机截面示意图 图4电机仿真模型 苎； {三三三卜 [=-_=——一一一 对于小型电机而言，大部分采用风冷的冷却方式，