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Ansys汽车用风机电机正向设计

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一般来说客户希望电机性能好,体积小,重量轻,成本低,但这些参数是相互矛盾的。这时就要弄清楚客户最关注什么,最好能把关注点排个序,方便设计时取舍。


电机的设计一般都是范围设计,不是唯一解,也就是说参数一定幅度内变化时,电机设计都能符合要求。但是要求越严苛,条件越明确,电机的可选择范围越小,电机生产的良率越低,成本越高;反之则相反。


目录

概况

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汽车用风机电机案例

  电机要求

  电机要求分析

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    方案选择

结论


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电机要求

■ 运行条件:工作电压12V,工作环境温度80度


■ 温升限制:电机连续运行,温升不高于30度


■ 体积限制:电机外径80mm以内,整机长度110mm以内


■ 额定工作点:额定转速3200rpm,额定功率150—160W


电机成本尽量低廉,齿槽转矩峰值不高于额定转矩的5%,效率尽可能高,以上矛盾时,优先考虑电机成本。


电机要求分析

根据上述要求,结合电机功率公式,可以计算得到3200rpm对应的转矩约为0.45Nm—0.48Nm。


根据电机长度,预估电机定子铁心长度在45—55mm之间,根据电机外径结合实际,预估电机的定子铁芯外径72mm。


根据多年实践,有如下经验公式可参照:

■ 对烧结钕铁硼来说,定子体积(立方毫米)*(0.0016--0.002)=电机的输出功率


■ 对粘结钕铁硼来说,定子体积(立方毫米)*(0.0008--0.001)=电机的输出功率。


一旦超出上述范围的上限,电机连续运行时发热温升会比较大。根据已有的经验,对烧结钕铁硼来说,这个数据靠近上限,电机连续运行温升一般不低于40度。对粘结钕铁硼来说,这个数据靠近上限,电机连续运行温升一般不低于50度。根据客户要求,设计时此数据要尽量靠近下限,最好低于下限,以保证温升。


根据上述条件,综合价格因素,初步选择粘结钕铁硼,铁芯叠高46mm以上,最好在49mm以上。除非客户有明确要求,笔者习惯按以下条件选择槽极数。槽极数最小公倍数尽量大,定子冲片机械强度好,定子槽满率适当,方便绕线,定转子生产方便,无单边磁拉力或者单边磁拉力小,最后再结合客户性能需求。根据以上结合客户要求,选择12槽14极内转子结构,采用Y型绕组接线方式。


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FluentCFXCFD-Post通用标准解读
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首次发布时间:2024-04-15
最近编辑:7月前
笛佼科技
主营Ansys业务
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