1200V直流机组电动机设计-文献综述.doc

文献综述（含本选题国内外研究现状、研究主要成果、发展趋势、存在问题等内容，字数不少于2500字，力求内容切题，具综合归纳性） 关于直流机组电动机设计的研究——文献综述 摘 要：直流机组电动机的设计主要包括电机基本尺寸的确定，及定转子基本尺寸的确定。 定子的主要部件包括：主磁极 主磁极的作用是建立主磁场。绝大多数直流电机的主磁极不是用永久磁铁而是由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。主磁极由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。主磁极铁心靠近转子一端的扩大的部分称为极靴，它的作用是使气隙磁阻减小，改置，它由电刷，刷握，刷杆和连线等部分组成，电刷是石墨或金属石墨组成的导电块，放在刷握内用弹簧以一定的压力按放在换向器的表面，旋转时与换向器表面形成滑动接触。刷握用螺钉夹紧在刷杆上。每一刷杆上的善主磁极磁场分布，并使励磁绕组容易固定。为了减少转子转动时由于齿槽移动引起的铁耗，主磁极铁心采用1～1.5mm的低碳钢板冲压一定形状叠装固定而成。主磁极上装有励磁绕组，整个主磁极用螺杆固定在机座上。主磁极的个数一定是偶数，励磁绕组的连接必须使得相邻主磁极的极性按 N，S 极交替出现。端盖 端盖装在机座两端并通过端盖中的轴承支撑转子，将定转子连为一体同时端盖对电机内部还起防护作用。 电刷装置 电刷装置是电枢电路的引出（或引入）装一排电刷组成一个电刷组，同极性的各刷杆用连线连在一起，再引到出线盒。刷杆装在可移动的刷杆座上，以便调整电刷的位置。转子的主要部件包括：直流电机的转动部分称为转子，又称电枢。转子部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、轴承、风扇等。电枢铁心 电枢铁心既是主磁路的组成部分，又是电枢绕组支撑部分；电枢绕组就嵌放在电枢铁心的槽内。为减少电枢铁心内的涡流损耗，铁心一般用厚0.5mm且冲有齿、槽的型号为DR530或DR510的硅钢片叠压夹紧而成，如左图所示。小型电机的电枢铁心冲片直接压装在轴上，大型电机的电枢铁心冲片先压装在转子支架上，然后再将支架固定在轴上。为改善通风，冲片可沿轴向分成几段，以构成径向通风道。电枢绕组 电枢绕组由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，他是直流电机的电路部分，也是感生电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。线圈用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，分上下两层嵌放在电枢铁心槽内，上下层以及线圈与电枢铁心之间都要妥善地绝缘（右图），并用槽楔压紧。大型电机电枢绕组的端部通常紧扎在绕组支架上。换向器 前面已经指出，在直流发电机中，换向器起整流作用，在直流电动机中，换向器起逆变作用，因此换向器是直流电机的关键部件之一。换向器由许多具有鸽尾形的换向片排成一个圆筒，其间用云母片绝缘，两端再用两个V形环夹紧而构成，如图3－10所示。每个电枢线圈首端和尾端的引线，分别焊入相应换向片的升高片内。小型电机常用塑料换向器，这种换向器用换向片排成圆筒，再用塑料通过热压制成。正文2 磁通密度BZ3≤2.45（T） 每单位电机重输出转矩≤3（N·m/kg） 每单位转矩转动惯量≥13.1(kg·m/kN) 电机噪声（dB）：87-100（IEC标准限值为：100-110） 总体而言，Z2-900型直流电动机的技术综合水平，已达到当代国际同类产品的先进水平，而其价格仅为进口电机的三分之一左右，目前在国内市场占有率在60%以上。 ）2.3 发展趋势 Z2-900型直流电动机就是根据上述情况，由我公司在原Z900型直流电动机的基础上为冶金、矿山、石化行业而开发的新一代产品，其涵盖的范围为1600～2500kW，转速为100～1000r/min，其主要性能特点是电机转动惯量小，响应快，过载能力强，调速范围广；主要结构特点是电机采用整体式框架结构，采用八角形机座、箱形端盖、端盖式滚动轴承结构，绝缘采用少胶粉云母箔卷包绝缘、VPI真空压力整体浸漆的F级绝缘结构，电枢绕组采用打无纬带紧固结构。具有占地面积小、噪声低、投资省、易维护保养的特点。 3、总结 本课题是以自动门用永磁无刷直流电机为核心展开研制工作，它结合电磁场技术、传感器技术、电力电子技术、单片机技术以及红外线技术等，在认真分析目前自动门采用的技术的基础上，并结合有关文献，研制自动门的硬件和软件。课题建立了分析自动门用永磁无刷直流电机的电动机模型，实现了场路藕合时步有限元法在电机设计上的应用，并经过仿真验证，取得了预期的效果，达到了开题时的目标。本课题所完成的研究工作有: (l)分析了在现阶段国内外对永磁无刷直流电机的应用高潮，用户对永磁无刷直流电机的要求也在不断提高的形势下，以最小的代价快速、高效地设计出符合要求的电机的必要性，阐述了永磁无刷直流电机的结构及工作原理，并建立了电机数学模型; (2)对无刷直流电机电磁设计方法:等效磁路法、等效磁网络法、