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Design and Analysis of Brushless Permanent Magnet Motors and the use of Electrical Machine Design Tools Dr David Dorrell University of Glasgow Training Course 8th – 9th August 2006 CPC Taiwan 2006/8/15 CPC Brushless PM Motor Training 1 Course 課程 1 簡介 設計考量概要 2006/8/15 CPC Brushless PM Motor Training 4 Course 簡介 • 已有多本專書討論到永磁式無刷馬達的設計，其中 最著名的是 Hendershot 與 Miller ，以及Gieras 、 Wing 、Hanselman 的著作。 • 過去有一本愛爾蘭出版的書中，討論了馬達設計的 一些層面，Kenjo 、Nagamori 也有所討論（無刷直 流馬達）。 • 馬達的設計程序並不一定有明確的定義，例如轉子 結構、繞線佈局、控制、熱能等，都視為個別的主 題目，分章加以說明。 • 永磁式馬達的設計，最重要的層面有哪些？ 2006/8/15 CPC Brushless PM Motor Training 5 Course 2006/8/15 CPC Brushless PM Motor Training 6 Course 決定基本尺寸 • 要決定馬達的尺寸，可能十分複雜 • 有許多的考量重點： – 長度或直徑有沒有限制？ – 是不是應用在敏感或危險的環境？ – 應用力矩有哪些要求？ – 負載循環為何？ – 馬達如何有效冷卻？ 2006/8/15 CPC Brushless PM Motor Training 7 Course • 設計的限制： – 極數 – 通量密度 – 電氣負荷 – 溫度 – 其他因素 • 這些因素會決定最大氣隙剪力 σ （產生力矩） • 每單位轉子體積的力矩，能夠有效判定一具 馬達有「多好」。每單位轉子體積力矩與應 力的關係，可由下式表達： TRV 2 σ 2006/8/15 CPC Brushless PM Motor Training 8