电梯门机用无刷直流电动机设计

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毕业论文范文题目： 电梯门机用无刷直流电动机设计，论文范文关键词： 电梯门机用无刷直流电动机设计
电梯门机用无刷直流电动机设计毕业论文范文介绍开始：
　　全文共15277字
　　前言
　　随着社会生产力的发展，电动机作为电机能量转换装置，其运用的范围已经遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活之中。目前国内外无刷直流电机的一般控制技术已经比较成熟，但日本和美国具有较先进的无刷直流电动机制造和控制技术。特别是在日本在民用方面较为突出，而美国则是在军工业方面更加先进。当前的研究热点主要是在以下三个方面：1.研究无位置传感器控制技术以提高系统的可靠性，并进一步缩小电机尺寸与重量。2.从电机设计和控制方法等方面出发，研究无刷直流电动机转矩波动抑制从而提高其伺服，扩大应用范围。3.设计可靠小巧，通用性较强的集成化无刷直流电机控制器。
　　无位置传感器控制技术：传统的无刷直流电机通过位置传感器来直接检测电机转子的位置。无位置传感器控制技术主要通过电机内易获取的电压或电流信号，经过一定的算法处理，得到转子位置信号，也称为转子位置简介检测法。目前检测方法主要有：反电势法；电感法；磁链法；续流二极管法；观测器估计法；智能估计法等。其中反电势法原理简单应用较为广泛。采用无位置传感器控制的无刷直流电机一般较难直接起动，因此其起动问题一直是研究的热点和难点。利用反电势法检测转子位置的无刷直流电机三段式起动方法已经比较成熟，该方法从电机起动到稳定运行可分为三个阶段：定子定位、加速和切换。其他无位置传感器控制下的电机起动方法，如预定位起动、升频升压同步起动法和短时检测脉冲转子定位法等也都有了一定的应用。无刷直流电机控制器：无刷电机控制器的发展同电器元件类似，经历了从分立元件控制方法到数字可编程集成电路控制方法的发展历程。一般来讲，采用分立元件设计的控制器结构复杂、体积庞大、可靠性通用性差，不利于批量生产。
　　本次设计主要针对电梯门机用无刷直流电动机，本设计一共分为五章，第一章是绪论主要针对无刷直流电动机的发展概况发展前景等进行阐述，第二章是介绍无刷直流电动机的结构及原理，第三章是对于电梯门机用无刷直流电动机本体进行设计，第四章是利用ANSOFT设计软件对电机方案验证，第五章是参数变化对电机性能的影响。
　　目录
　　摘要 I
　　ABSTRACT II
　　第1章绪论 1
　　1.1课题背景 1
　　1.1.1无刷直流电机发展概况 1
　　1.2无刷直流电机的起源和发展趋势 2
　　1.3无刷直流电机的分类 4
　　1.4 本课题主要内容 5
　　第2章无刷直流电动机的结构及原理 6
　　2.1 无刷直流电动机的基本结构和原理 6
　　2.1.1 无刷直流电动机的结构 6
　　2.1.2 电机本体 6
　　2.1.3 转子位置传感器 7
　　2.1.4 电子换向电路 7
　　2.2永磁材料的选择 7
　　2.3 分数槽绕组 9
　　第3章无刷直流电动机的本体设计 10
　　3.1 主要技术指标 10
　　3.2 设计方案一 10
　　3.2.1 主要尺寸 10
　　3.2.2 定子结构确定 11
　　3.2.3 转子结构确定 13
　　3.2.4 磁路计算 15
　　3.2.5 绕组计算 16
　　3.2.6 电枢反应计算 18
　　3.2.7 性能计算 19
　　3.3 设计方案二 20
　　3.4 本章小结 21
　　第4章利用ANSOFT设计软件对电机方案验证 22
　　4．1 方案一的ANSOFT设计结果与手算比较 22
　　4.1.1 方案一的ANSOFT设计结果 22
　　4.1.2 手算方案与ANSOFT设计结果比较 27
　　第5章参数变化对电机性能的影响 28
　　5.2 磁钢厚度对电机性能的影响 29
　　5.3 长径比对电机性能的影响 31
　　5.4 本章小结 34
　　结论 35
　　致谢 36
　　参考文献 37
　　摘要
　　本次设计的主要内容是电梯门机用无刷直流电动机设计，并依据无刷直流电动机的特性，结构与原理，对电梯门机的无刷直流电动机进行设计。
　　首先是根据无刷直流电动机的特点进行分析；接着对无刷直流电动机进行详细的介绍。然后主要讲的永磁体与永磁无刷直流电动机，分为马氏体钢，铸造型铝镍和铝镍系永磁合金，可塑性变形永磁合金等。介绍完无刷直流电动机的结构和原理，紧接着根据实际情况，进行选择材料与方案进行设计。最后主要设计了无刷直流电动机的本体设计。最后利用ANSOFT设计软件对电机方案进行验证并分析了参数变化对电机性能的影响。
　　关键词：　永磁无刷直流电动机，ANSOFT，电梯门，设计
　　ABSTRACT
　　This graduation design are the main contents of elevator door machine design of Brushless DC motor, and according to the characteristic of DC brushless motor, the structure and principle of the elevator door machine, brushless DC motor design.
　　The first is based on characteristics of the brushless DC motor were analyzed; and then the brushless DC motor is introduced in detail. Then mainly speak of permanent magnet and the permanent magnet brushless DC motor, divided into martensitic steel, cast aluminum nickel and aluminum nickel system permanent magnet alloys, plastic deformation permanent magnetic alloy. The brushless DC motor structure and principle, then according to the actual situation, to choose materials and design. Finally, the main design of the brushless DC motor body design. Finally, using ANSOFT design software for the motor program validation and analysis of the factors influencing the motor performance.
　　Keywords: Permanent magnet brushless DC motor ANSOFT ElevatordoorDesign
　　第1章绪论
　　1.1课题背景
　　1.1.1无刷直流电机发展概况
　　无刷直流电动机（BLDC）是随着电机控制技术，电力电子技术的发展而出现的一种新型电机。无刷直流电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的，它是以法拉第的电磁感应定律为基础，而又以新兴的电子技术，数字技术为辅助，具有很高的应用价值。有刷直流电动机具有运行效率高，调速性能好等诸多的优点，在相当长的一段时间里，一直在运动控制领域占据主导地位。但是机械接触的电刷—换向器存在着相对的机械摩擦，由此带来了噪声，火花，无线电干扰以及寿命短等致命弱点，再加上制造成本高以及维修困难的缺点，从而大大的限制了它的应用范围。针对上述传统的用刷直流电动机的弊病，早在本世纪三十年代，就有人开始着手研制以电子换向代替电刷机械换向的无刷直流电动机，并取得了一定的成果。但由于当时大功率电子器件仅处于初级发展阶段，没能找到理想的电子换向元器件。使得这种电动机只能停留在实验室研究阶段，而无法推广使用。在五十年代美国的哈里森等人首先申请用晶体管换向电路代替电动机电刷接触的专利，这也是无刷直流电动机的雏形。国外在无刷直流电动机发展的早期，主要致力于将更加先进的电力电子器件和材料应用于无刷直流电动机以提高它的性能。但无刷直流电动机在低速运行时的转矩波动过大，这是采用优良的电动机设计和先进的器件所无法从根本上取得突破的瓶颈。在八十年代以后，随着磁性材料（尤其是高性能的稀土永磁材料），电力电子器件和专用控制器的迅速发展，明显改善了无刷直流电动机特性的同时，人们又把对无刷直流电动机研究的目光转移到了电子换向，稀土永磁材料以及智能控制三个方面，试图来控制无刷直流电动机的转矩波动。无刷直流电动机主要包括永磁电动机本体，控制电路和位置检测三部分组成，其转子由永磁体组成，定子上存在着多相绕组。无刷直流电动机的最大特点，就是没有换相器和电刷组成的机械接触。加之它通常采用永磁体为转子，没有激磁损耗，发热的电枢绕组又通常装在外面的定子上，这样热阻较小容易散热。它的转速不受换相的限制，若采用空气轴承或者磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万的转速中运行。无刷直流电动机的运行特性与有刷直流电动机极为相似，有着良好的伺服控制性能，所以被广泛的运用。无刷直流电机（Brushless DC Motor BLDC）是随着电力电子技术以及新型永磁材料的发展而迅速成熟起来的一种新型的电机。无刷直流电机保留这普通的直流电机的机械方面的优质特性，同时有着体积小，效率高，重量轻，惯量小与控制精度高等其具备的新型优点于一体。使其在智能机器，电动交通工具以及光驱等领域得到广泛的应用。随着无刷直流电机额应用领域的不断扩展，对其所要求有控制系统的简易，成本的低价，开发的短周期以及控制算法的合理。永磁直流无刷电机具有着功率密度大，转动惯量小，效率高和调速性能好等一系列的自身优点，使得它在各方领域有着很广的应用空间，例如航空航天，军工，交通工业等。虽然我国与国外在电机制造技术等方面差距不大，但由于我国的稀土资源特别的丰富占有世界的75%的总储存量，所以发展直流无刷电机产业对我国的经济有着极为特殊的意义。我国无刷直流电动机的研制工业开始于70年代初期，主要是为我国自行研制的军事装置和宇航技术发展而配套。由于数量少，由某些科研单位试制就能满足要求。经过20多年的发展，虽然在新产品开发方面缩短了与国际先进水平的差距，但由于无刷直流电机是集电动机，微电子，电力电子，控制，计算机等技术于一身的高科技产品，收到我国基础工业落后的制约，因此无论产量，质量，品种以及应用与国际先进水平有着较大的差距。

以上为本篇毕业论文范文 电梯门机用无刷直流电动机设计的介绍部分。

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