水平井牵引机器人无槽无刷直流电动机的研究

摘要

本文对水平井牵引机器人无槽无刷直流电动机进行了设计研究。提出了额定转速为10000rpm，额定功率为500W的方波驱动无槽无刷直流电动机的设计方案，并详细分析了电机中钐钴永磁体和无槽罩杯的特性与应用特点。对电动机的转子结构进行了有限元模态分析，计算出电动机转子的各种振型和各阶共振频率，并将共振频率与电动机运行频率相比较，得出电动机的极限转速；对转子轴上的套筒进行了有限元应力分析，计算出转子套筒应力分布，并分别根据第三、第四强度理论，校核了套筒的机械强度。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2无刷直流电机的研究现状

1.3稀土永磁材料的研究现状

1.4磁场计算方法的研究现状

1.5本文的研究内容

第2章无刷直流电动机研究的理论基础

2.1电磁场基本理论

2.1.1概述

2.1.2电磁场基本方程

2.1.3无刷直流电动机的数学模型

2.2有限元原理及其应用研究

2.2.1变分原理

2.2.2电机磁场分析的有限元法

2.3本章小结

第3章电动机结构设计

3.1无刷直流电动机的组成及其工作原理

3.2主要技术指标和主要结构参数

3.2.1主要技术指标的确定

3.2.2主要结构参数的确定

3.3电动机结构设计特点

3.3.1定子铁心和无槽罩杯

3.3.2永磁体及其充磁方式

3.4本章小结

第4章电机磁场的有限元分析

4.1电机磁场的计算

4.1.1电机磁场定解问题的确定

4.1.2计算结果

4.2电磁参数的计算

4.2.1反电势的计算

4.2.2电磁转矩的计算

4.2.3效率的计算

4.3本章小结

第5章电磁优化与力学性能分析

5.1电磁优化

5.1.1概述

5.1.2气隙厚度和磁钢厚度的调整

5.1.3极弧系数的调整

5.2力学性能分析

5.2.1转子的振动分析

5.2.2套筒的强度分析

5.3本章小结

结论

参考文献

附录

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致谢