【正文】 理論上異步起動永磁同步電動機可采用任意一種感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)子槽形，但當(dāng)選用內(nèi)置徑向式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)且轉(zhuǎn)子槽形尺寸較小時，通常采用平底槽，以保證合適的隔磁磁橋，以避免過大的漏磁系數(shù)。但轉(zhuǎn)子槽形尺寸足夠大時，也可采用圓底槽。采用不同轉(zhuǎn)子槽形的兩種電機設(shè)計，在其他設(shè)計參數(shù)相同時，二者的工作特性有很多不同，下圖為兩不同定子槽形下的“功率因數(shù)—輸出功率”比較圖： 圖42兩種槽形的功率因數(shù)曲線 由圖42可以看到兩條功率因數(shù)曲線幾乎是重合的。所以我們可以推測，在本設(shè)計中，采用的槽形對相同功率輸出的條件下的功率因數(shù)影響不大。但細致觀察會發(fā)現(xiàn)，在額定功率輸出范圍內(nèi)（P2/PN=~）采用平底槽電動機的功率因數(shù)更大，而在大功率輸出情況下（P2/PN）采用平底槽的電動機的功率因數(shù)也更高。 下圖是兩種槽形電動機的效率對比，可以看出采用兩種不同槽形對電動機工作效率的影響并不大。圖43兩種槽形的工作效率對比綜上可以得出：在本設(shè)計中，采用任意一種轉(zhuǎn)子槽形對電機性能影響不大，但考慮到采用平底槽所得到的性能更好。每槽導(dǎo)體數(shù)是電機設(shè)計的一個重要參數(shù)，它直接與每相繞組串聯(lián)匝數(shù)、槽滿率、電機工作特性以及起動特性相關(guān)。本設(shè)計中，分別取值=7加以比較。 一方面，討論與功率因數(shù)的關(guān)系。圖44不同下的“輸出功率功率因數(shù)”圖從圖中可以看到，較少的每槽導(dǎo)體數(shù)可以使功率因數(shù)在不同工況下更加穩(wěn)定，保證電動機的損耗在整個輸出功率范圍內(nèi)控制在一個比較小的范圍內(nèi)，從而提高電動機的性能、延長電動機的壽命。另一方面，討論不同的對效率的影響，如下圖：圖45不同每槽導(dǎo)體數(shù)下的電機工作效率 從圖中我們不難看出：隨著的增大，電機更快地進入效率較高的工作狀態(tài)，而且四條曲線的最高效率沒有本質(zhì)上的差別。但通過對圖46地觀察，可以看到，越大，電機的最大輸出功率在不斷降低。圖46輸出功率與的關(guān)系圖我們可以認為，隨著每槽導(dǎo)體數(shù)的減少，電機的性能越來越好，但需要注意的是，隨著的減小，電動機的起動電流也在不斷增大，起動電流可以用起動電流倍數(shù)： （41）表示。如圖47所示：圖47起動電流與的關(guān)系圖產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因在于：，隨著每槽導(dǎo)體數(shù)減少，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢急劇增大，從而產(chǎn)生更大的電流。這一電流產(chǎn)生抵消定子磁場的磁通，定子為了維持與當(dāng)時電源電壓相適應(yīng)的原有磁通，就自動增加電流，導(dǎo)致起動電流過大。所以，每槽導(dǎo)體數(shù)并非越小越好。綜上，每槽導(dǎo)體數(shù)制約著電動機特性，對電動機性能的影響很大。一味的提高或降低每槽導(dǎo)體數(shù)并不能提高電動機的工作特性，應(yīng)該綜合考慮。本設(shè)計中選用=5的設(shè)計方案。第5章 電動機設(shè)計流程的程序化現(xiàn)代的通用程序設(shè)計中，一方面由于處理器速度和存儲器容量得到極大的提高，另一方面由于軟件越來越復(fù)雜，因此，程序設(shè)計追求的首要目標(biāo)是清晰度、可讀性和可理解性。C語言具有簡潔、緊湊，使用方便、靈活的特點。我的工作主要是根據(jù)電動機設(shè)計計算流程編譯了操作的電動機設(shè)計程序，并根據(jù)輸出的計算結(jié)果對設(shè)計進行優(yōu)化。對程序進行優(yōu)化，通常是指優(yōu)化程序代碼或程序執(zhí)行速度。優(yōu)化代碼和優(yōu)化速度實際上是一個矛盾的統(tǒng)一，一般是優(yōu)化了代碼的大小，就會帶來執(zhí)行時間的增加，如果優(yōu)化了程序的執(zhí)行速度，通常會帶來代碼增加的副作用，很難魚與熊掌兼得，只能在設(shè)計時掌握一個平衡點。這里主要討論C程序的優(yōu)化。C程序優(yōu)化的一些要點為：如果是嵌套循環(huán)，則應(yīng)將最忙的循環(huán)放在最里層；如果有條件判斷，則盡可能將循環(huán)嵌入條件中，而不是將條件嵌在循環(huán)之中；把執(zhí)行速度最快，或者邏輯最可能為真的判斷放在最前面執(zhí)行。，這里需要說明的是，在進入迭代過程前的各量取值可能會使迭代過程所要實現(xiàn)的收斂曲線變得不收斂。其中較典型的例子是，當(dāng)每槽導(dǎo)體數(shù)過多（如12）或過少（如3）時，對的計算會變得不收斂，工作特性的輸出值溢出。本設(shè)計中的查表問題較多，所謂表格其實是對某條曲線的量化表示。在查表中的自變量對應(yīng)曲線上橫軸的某一點。由于并沒有給出曲線事實上的形狀，所以需要認為曲線上的每一小段都為線性曲線，并使用差值法找到實際自變量對應(yīng)的因變量值。以查轉(zhuǎn)子鐵心的磁化曲線為例，在編程中的實現(xiàn)方法如下：func7(float B) 子函數(shù)定義{float Ht1[150]={,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,100,105,110,116,122,128,134,141,148,155,162,170},x,y,a,fun,m。 /*以一維數(shù)組形式給出磁化曲線*/int i,j。a=B*10040。 /*將輸入的自變量值轉(zhuǎn)化為數(shù)組下標(biāo)*/i=(int)a。m=i。j=i+1。 /*找到實際值左右兩邊的點*/x=+m/100。y=x+。return(Ht1[i]+(Ht1[j]Ht1[i])*(Bx)/(yx))。 /*返回差值計算后的值*/}main() {……Bt1=Bdelt*t1*Lef/bt1/KFe/L1。 /*自變量實際值的計算*/Ht1=func7(Bt1)。 /*將自變量實際值代入子函數(shù)進行查表和迭代計算*/……}第6章 總 結(jié) 經(jīng)過一學(xué)期的努力，終于完成了本課題的內(nèi)容。在這段時間里，我鞏固和加深了對所學(xué)的C語言、機械設(shè)計等方面知識的理解，還學(xué)習(xí)到了電機原理、電機設(shè)計等新的知識，開闊了知識面，擴大了視野，為下一步的工作和學(xué)習(xí)打好了比較堅實的基礎(chǔ)。 總的來說，本課題比較理想的達到了預(yù)期的目的，但也有很多不足之處，比如C語句中存在缺陷，對新學(xué)習(xí)的內(nèi)容認識還比較膚淺，只到達了應(yīng)用的層次，還沒上升到研究的層次等。這些都要求我在今后還要繼續(xù)虛心、努力的學(xué)習(xí)和鉆研。致 謝 一學(xué)期的艱苦設(shè)計中，我得到了指導(dǎo)老師和同學(xué)們的大力幫助，深表感謝。首先，我要在此感謝指導(dǎo)老師郭偉，他為我提供了無私的關(guān)懷和幫助，在百忙之中抽出時間對我的課題設(shè)計進行了細致的指導(dǎo)，對我的疑問進行了耐心的解答，使我能夠順利地完成整個設(shè)計。他嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)和敬業(yè)精神也給我留下了深刻的印象，將激勵我在將來的學(xué)習(xí)生活中不畏艱難、勇于進取。 其次，在畢業(yè)設(shè)計過程中我也得到了在一起并肩戰(zhàn)斗的同學(xué)們的無私幫助，在此表示感謝。 參考文獻[1] 陳穎、黃守道、[J].防爆電機，2005，40（2）：12.[2][J].上海大中型電機，2004，（4）：24.[3] [M].北京：機械工業(yè)出版社，1996:122.[4]中國物理學(xué)會，永磁材料[A].見：中國電子學(xué)會應(yīng)用磁學(xué)分會，第九屆全國磁學(xué)材料論文集[C].河南洛陽，1996：215.[5]毛偉華、楊金波、楊國忠、[A].見：第一屆全國金屬功能材料學(xué)術(shù)討論會[C]，1997：45.[6] 葉紅春、魏建華、方芳、[J]，船電技術(shù)，2003,(4)：23.[7] Pawlowskib. Multipole magnetization of NdFeB magnets for magnetic micro actuators and its characterization with a magnetic field mapping device [J]. Electric Machine and Power System ,2004,[4]:23.[8] 黃蘇融，馬 睿，張 琪，[J].微特電機，2006，（2）：23.[9] 黃蘇融，張琪，謝國棟等. 燃料電池轎車用高密度無刷永磁牽引電動機［J］. 機械工程學(xué)報，2005，（5）：46.[10]Pillay P, Krishnan R. Modeling, simulation, and analysis of permanent magnet motor drives ( 1):The permanentmagnet synchronous motor drives[J]. IEEE Transaction on Industry Applications, 1989,25 (2) :265一273.[11] D. Patterson, “Design and development of an axial flux permanent magnet brushless DC motor for wheel drive in a solar powered vehicle,” IEEE Transaction on Industry Applications, vol. 31, pp. 1054–1061, Sept./Oct. 1995.[12] ，1993：1516.[13][M].北京:機械工業(yè)出版社,1997：169210.[14][EB/OL].：中國論文網(wǎng),200748.[15]黃俊，[M].北京:機械工業(yè)出版社，2000.[16]楊彬，[J].上海大學(xué)學(xué)報，2001，7(6):52052.[17][A].見：第八屆全國銣鐵硼會議，2001，10。上海：7478.[18]游晶隆，黃蘇融，張琪等. 基于飽和電感參數(shù)模型的高密度IPM 牽引電機最大電動運行能力評估［J］. 微特電機，2005，33（3）：1012.[19][J].微電機，1999（4）：303