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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:粘鐿耀
研究生(外文):Yi-Yao Nian
論文名稱:無鐵心式永磁線性無刷直流馬達之設計與分析
論文名稱(外文):Design and Analysis of Slotless Linear Permanent-Magnet Brushless DC Motor
指導教授:陳盛基陳盛基引用關係
指導教授(外文):Seng-Chi Chen
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:無鐵心永磁無刷直流馬達磁路有限元素法
外文關鍵詞:ironlesspermanent magnet brushless DC motor(PMBDCM)magnetic circuitfinite element method(FEM)
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無刷直流馬達因其優異性能及設計多元化的特性,促使馬達設計的方式產生更多的可能性,而眾多無刷直流馬達的類型當中,線性無刷直流馬達主要是針對線性運動應用而設計,並兼具與無刷直流馬達相同的優點,加上可直接驅動的特性,相當適合於線性運動
的場合。
本文旨在從事無鐵心式線性永磁無刷直流馬達之分析與設計。首先,應用電磁理論為基
礎建立此馬達之一些重要參數主導方程式,含:氣隙磁通密度、推力、電感、推力常數
及反電動勢常數等。接著,以有限元素分析軟體Ansoft Maxwell 2D模擬驗證所計算
數據與模擬結果的吻合度,確認所建立之分析方程式可適用於無鐵心式線性無刷直流馬
達之分析與設計。
Brushless DC motors have excellent performance and design diversified characteristics. Consequently, motor topology is provided with various possibilities. In the numerous types,
linear brushless DC motor which provides many advantages as
rotary brushless DC motor is mainly designed for the applications
of linear motion. Furthermore, due to the direct drive property,
it is really suitable for linear motion.
The analysis and design of an ironless linear permanent magnet brushless DC motor (PMBDCM) are studied in this thesis. First,
based on magnetic field theory, various critical equations of
motor design are developed, such as air-gap flux density, thrust, inductance, force constant and back-emf constant. And then, simulation software, Maxwell 2D is performed to verify the match between calculation equations and the simulation results. It is confirmed that developed equations can be applied to ironless
PMBDCM analysis and design.
封面內頁
簽名頁
授權書.........................iii
中文摘要........................iv
英文摘要........................v
誌謝..........................vi
目錄..........................vii
圖目錄.........................ix
表目錄.........................xi

第一章 緒論
1.1 前言....................1
1.2 文獻回顧..................2
1.3 研究目的及方法...............3
1.4 論文大綱..................4
第二章 線性無刷直流馬達特性與分析理論
2.1 無鐵心式線性無刷直流馬達特性........5
2.2 線性馬達應用需求估算............6
2.3 本文所分析的馬達介紹............11
2.4 馬達分析理論................14
第三章 無鐵心式線性無刷直流馬達設計分析
3.1 馬達尺寸.................. 16
3.1.1 定子設計分析.............17
3.1.2 動子繞線設計.............20
3.2 動子繞組電阻估算.............. 24
第四章 馬達性能分析
4.1 氣隙磁通密度估算.............. 25
4.1.1 反電動勢常數、反電動勢波形......28
4.1.2 推力及推力常數估算..........35
4.2 馬達常數估算................ 39
4.3 馬達電感估算................ 41
第五章 有限元素分析
5.1 有限元素法................. 45
5.2 模型各部位標示及說明............ 48
5.3 模擬結果.................. 50
第六章 結論.................. 56
參考文獻.................... 58
符號說明.................... 60
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[11] 黃昌圳,“有限元素法在電機工程的應用”,全華科技圖書股份有限公司,2005年。
[12] 劉國強、趙淩志、蔣繼婭,“Ansoft工程電磁場有限元分析”,電子工業出版社,2005年。
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