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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李志勇
研究生(外文):CHIH-YUNG LI
論文名稱:表面型永磁直流無刷馬達磁鐵形狀對頓動轉矩及效率之影響
論文名稱(外文):Influence of Magnet Shape on Cogging Torque and Efficiency in Surface-Mounted Permanent MagnetBrushless 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:電機工程學系碩士在職專班
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:92
中文關鍵詞:無刷馬達永久磁鐵頓動轉矩效率
外文關鍵詞:Brushless MotorPermanent MagnetCoggingTorqueEfficiency
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近年來,磁性材料與電力電子技術的突飛猛進,使得直流無刷馬達不僅小型化,減少了體積及重量,且可以獲得高功率密度。由於直流無刷馬達具有高效率及高轉矩的優點,已逐漸取代傳統交流感應馬達,成為各種產品的驅動動力源,例如:空調、工具機、OA 機器及精密紡織等等。對於有槽的永磁直流無刷馬達,電流未激磁下,磁鐵與槽的作用,產生頓動轉矩 (Cogging Torque),進而影響終端產品的使用品質及舒適度。因此,本文針對磁鐵極距比與偏心弧形磁鐵之變化,使用有限元素法進行馬達頓動轉矩與效率分析與比較。
The magnetic material and the power electronic technologies have been developing fast in recent years. Therefore, brushless DC motors (BLDCM) are not only miniaturized and lighter weight, but also have high power density. Nowadays, induction motors are being replaced by BLDCM, due to the latter possesses high efficiency and high torque advantages. Presently, some new products use BLDCM, such as air conditioning, machine tool, OA machine, sewing machine and so on. For a slotted permanent-magnet machine, the cogging torque is inherent, irrelevant to driving current, which is caused by the interaction between the permanent magnet and slotting on the stator or rotor of the motor, it might affect the quality of terminal product. This paper studies the influence of magnet shape on cogging torque and efficiency by means of changing pole-arc to pole-pitch ratio and arc-offset of magnet through finite element method. Also, a comparison between the analytically predicted results will be discussed.
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........................vii

第一章 諸論
1.1 前言....................1
1.2 研究方法..................2
1.3 內容大綱..................2
第二章 永磁直流無刷馬達簡介
2.1 馬達種類..................3
2.2 永磁直流無刷馬達基本構造..........4
2.3 永磁直流無刷馬達之驅動...........5
2.3.1 電子式換向原理.............6
2.3.2 驅動原理說明..............7
2.3.3 功率晶體與馬達旋轉之關係........9
第三章 永磁直流無刷馬達設計
3.1馬達主要材料簡介..............12
3.2 定轉子槽極數及相數之選擇..........16
3.3 定轉子幾何結構...............18
3.4 定轉子幾何參數...............19
     3.5 馬達磁路分析................22
     3.6 馬達電氣參數之計算.............27
第四章 頓動轉矩產生及其抑制方法
4.1 頓轉轉矩產生的原因.............38
4.2 頓動轉矩解析公式..............41
4.2.1巨觀下的頓動轉矩............41
4.2.2繪圖法解析...............42
4.2.3 頓動轉矩計算..............44
4.3 頓動轉矩的測試...............47
     4.4 抑制頓動轉矩的方法.............48
第五章 永磁式直流無刷馬達實作
 5.1 永磁直流無刷馬達實作流程規劃........56
5.2 馬達之規格與細部尺寸訂定..........57
5.3電腦輔助分析................59
5.4 各主要零件之設計加工與組裝.........61
第六章 模擬結果與分析
 6.1 磁通密度及磁力線分佈析...........72
6.2 反電動勢波形分析與實測比較......75
6.3 頓動扭矩分析.. ............78
6.4 馬達效率分析...............80
第七章 結論與建議...................84
參考文獻....................... 86
符號說明....................... 88
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[2] 顏文鴻/鄒應嶼,“泛用型永磁與感應交流伺服驅動器之研製” 第十七屆電力工程研討會,民國八十五年十一月。
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[16] Ansoft Corporation, RMxprt, Release Notes. 2004
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