王洪申，徐鹏飞，汪雨蓉，豆永坤



基于Ansoft Maxwell对永磁有刷直流电机的设计与分析

王洪申，徐鹏飞，汪雨蓉，豆永坤

(兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州 730050)

本文结合Ansoft Maxwell软件，对永磁有刷直流电机主要参数进行计算，从而确定电机定转子结构参数和绕组参数。利用Ansoft Maxwell中的RMxprt模块对电机进行结构设计和性能分析，得到转速和输入电流、空载下气隙磁通波形等之间的关系。根据RMxprt的设计数据可以在Maxwell 2D模块中生成模型，可以对磁场进行进一步的有限元分析，得到磁通密度云图，磁密矢量图。

Ansoft maxwell；永磁有刷直流电机；性能分析；RMxprt

0 引言

永磁有刷直流电机是在直流电机的基础上用永磁铁替换原有磁体材料建立的主磁场。直流电动机采用永磁励磁后，因省去了励磁绕组，降低了励磁损耗，使其具有结构简单、体积小、效率高、结构简单、用铜量少等优点。常用的永磁电机种类可分为以下几种：永磁有刷直流电动机、永磁无刷直流电动机、永磁同步直流电动机、调速永磁同步直流电动机等四类，由于磁钢内部的磁场相当复杂，电机漏磁场的分布和计算也很复杂，再考虑到磁钢本身性能的实际数值与设计所依据的数值之间有一定的误差，因此永磁电机的设计和计算误差一般较大。在设计中常采用试探法，试探法就是利用经验数据或经验公式，初定一些尺寸和数据后，再进一步计算，然后根据计算的结果校验这些试探的尺寸和数据是否合适，如果不合适再进行修改[1]，使得设计周期较长，经常重复操作。……