薛 易， 聂晓涵， 李 栋， 曹钊滨

(1.黑龙江科技大学 电气与控制工程学院，哈尔滨 150022; 2.北京交通大学 电气工程学院，北京100044)

大功率外转子永磁同步电动机的设计

薛 易1， 聂晓涵1， 李 栋2， 曹钊滨2

(1.黑龙江科技大学 电气与控制工程学院，哈尔滨 150022; 2.北京交通大学 电气工程学院，北京100044)

针对煤矿带式运输机的特点,设计一台315 kW、48槽40极、90 r/min的外转子永磁同步三相电动机。从电机定转子结构、永磁材料、磁极结构等方面分析了外转子永磁同步电机的设计要求。外转子永磁同步电动机的二维有限元仿真模型,对所设计电机的电磁场进行二维仿真分析，得到空载反电势、磁密波形、磁场分布、齿槽转矩、输出转矩等准确数据。结果表明:该外转子永磁同步电机性能良好,效率高。

永磁同步电动机； 外转子； 电磁场； 齿槽转矩

0 引 言

永磁同步电动机与感应电动机相比不需要无功励磁电流，功率因数可以得到显著提高，可以实现低速大转矩运行，运行平稳性好[1-2]。外转子永磁同步电动机与普通的永磁电动机在结构上相反，是一种转子在外，定子在内的永磁电动机，具有转动惯量大、功率密度高和节电率高等优点[3]。带式输送机是一种常见的煤矿皮带输送机，目前主要使用感应电动机，通过齿轮或减速机与滚筒配合使用，损耗较大[4]。尤其是感应电动机在轻载运行时，定子负载电流小，功率因数低。

煤矿带式运输机需要动力设备拖动带式运输机运转，采用外转子结构可以直接拖动带式运输机，节省了中间传动机构，效率可以显著提高[5]。……