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研究生:劉祐維
論文名稱:電動車窗用永磁有刷直流馬達之設計與分析
論文名稱(外文):Design and Analysis of a Brush PMDC Motor for Car Window Lift Applications
指導教授:黃昌圳黃昌圳引用關係
口試委員:鄭進興楊勝明
口試日期:2013-06-21
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:電機工程所
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:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:116
中文關鍵詞:電動車窗馬達直流有刷馬達有限元素法分析粘結銣鐵硼磁石氧化鐵磁石
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市面上使用於電動車窗之馬達通常採用氧化鐵磁石之2極8槽直流有刷馬達。本文提出一只採用粘結銣鐵硼磁石之4極10槽新型直流有刷馬達,以取代既有傳統直流有刷馬達。
為了得到傳統直流有刷馬達的相關數據與特性,首先使用磁路設計軟體SPEED與有限元素軟體Flux 2D進行分析,並與實際量測的馬達反電勢常數做比較與修正。據此設計新型直流有刷馬達,再使用有限元素軟體Flux Skew進行分析,使其輸出特性與傳統直流有刷馬達接近,由分析結果顯示新型馬達的體積約可減少三分之一,在空間的有效利用下,本文所提新型直流有刷馬達可取代傳統直流有刷馬達為電動車窗驅動馬達。
目錄
頁次
誌謝 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 viii
表目錄 xiii
縮寫及符號對照表 xiv
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧與探討 2
1.3 研究方法 4
1.4論文貢獻 4
1.5論文架構 5
第二章 直流有刷馬達簡介 7
2.1 直流有刷馬達結構與組成零件 7
2.1.1 機殼 9
2.1.2 轉子 10
2.1.3 換向片 11
2.1.4 電刷 13
2.2 馬達材料介紹 15
2.2.1 磁石材料 15
2.2.2 矽鋼片材料 18
第三章 直流有刷馬達設計原理 21
3.1轉子結構設計 21
3.1.1 決定槽極數 22
3.1.2 槽型設計 25
3.1.3 轉軸設計 27
3.2 繞線設計 27
3.2.1 線圈節距 29
3.2.2 疊繞介紹 31
3.2.3 波繞介紹 35
3.2.4 前進繞與後退繞 38
3.2.5 疊繞與波繞比較 40
3.2.6 複數線圈邊(CSL)設計 41
3.3 馬達特性原理 43
3.3.1 反電勢 45
3.3.2 馬達轉矩 47
3.3.3 頓轉轉矩 49
3.3.4 效率分析 50
第四章 電動車窗直流有刷馬達特性分析 52
4.1 馬達規格 52
4.1.1 馬達結構 52
4.1.2 轉子繞線 54
4.2 磁路分析軟體SPEED分析馬達特性 57
4.3 有限元素軟體Flux 2D分析馬達特性 58
4.3.1 建立馬達模型 58
4.3.2馬達特性分析 59
4.3.3 模擬數據比較 68
4.3.4 反電勢實測 69
4.3.5 比較實測與模擬結果 72
第五章 新型直流有刷馬達結構 73
5.1 馬達規格 73
5.1.1 馬達結構 73
5.1.2 繞線介紹 75
5.2使用有限元素軟體Flux Skew分析馬達特性 81
5.2.1建立馬達模型 81
5.2.2 磁石斜形角度 83
5.2.3馬達特性分析 83
5.3 比較傳統與新型馬達 91
5.3.1 馬達特性 91
5.3.2 馬達體積 92
第六章 結論 93
參考文獻 95
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