永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計方法一般有電磁設(shè)計方法和場路結(jié)合的設(shè)計方法。目前用得較多的仍然是傳統(tǒng)的電磁設(shè)計方法，即用電磁計算完成設(shè)計，有條件時再對完成的設(shè)計方案進(jìn)行磁場有限元校核，并作適當(dāng)調(diào)整。

　　1．電磁設(shè)計方法

　　電磁設(shè)計方法是永磁無刷直流電機(jī)的經(jīng)典基本設(shè)計方法。其設(shè)計思路為：由技術(shù)要求確定轉(zhuǎn)子緯構(gòu)，由轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和永磁體性能確定磁負(fù)荷b－，由性能要求及散熱條件確定電負(fù)荷a，最后根據(jù)電磁負(fù)荷確定基本尺寸d、l。該方法的優(yōu)點是思路清晰、參數(shù)確定、方案易整理；缺點是經(jīng)驗參數(shù)多，計算精度較低。

　　2．場路結(jié)合的設(shè)計方法

　　場路結(jié)合的設(shè)計方法以有限元磁場分析為基礎(chǔ)，磁參量用有限元分析得到，而電路參數(shù)按路方法計算。其優(yōu)點是磁場分析精度較高（一般二維磁場計算即可滿足設(shè)計要求），缺點是負(fù)載磁場分析時定子等效電流的幅值和位置不定，所以磁場分析和路的計算必須相結(jié)合。

　　3．理想的場路結(jié)合cad設(shè)計方法

　　隨著永磁無刷直流電機(jī)越來越廣泛的應(yīng)用，一些特殊場合，如航天領(lǐng)域?qū)﹄姍C(jī)的性能要求就更高，所以應(yīng)當(dāng)采取更精確的設(shè)計方法以滿足要求。最常用的場路結(jié)合設(shè)計方法是在電磁設(shè)計之后進(jìn)行有限元空載磁場校核。理想的場路結(jié)合cad設(shè)計方法的思路應(yīng)該是：

　　1）用電磁設(shè)計方法設(shè)計永磁無刷直流電機(jī)，確定電機(jī)基本結(jié)構(gòu)和尺寸。

　　2）用有限元方法計算空載磁路，校核電磁設(shè)計的磁路計算結(jié)果。

　　3）用有限元方法和傅里葉分析方法計算kf、kd、kq、kad、kaq，校核電磁設(shè)計中的相應(yīng)參數(shù)。

　　4）用有限元方法計算xad、xaq，校核電磁設(shè)計的xad、xaq。

　　5）當(dāng)上述步驟的計算誤差達(dá)到精度要求時，求解相量圖，確定θ角，in的幅值及位置，進(jìn)行有限元負(fù)載磁場計算，校核電磁設(shè)計的負(fù)載永磁體工作點和工作特性計算結(jié)果。

　　當(dāng)2） ～5）校核結(jié)果誤差滿足要求時，由電磁設(shè)計方法確定最后的結(jié)構(gòu)尺寸、材料、參數(shù)和特性，具體電機(jī)設(shè)計流程如圖1所示。

　　圖 電機(jī)設(shè)計流程

　　應(yīng)該指出，在特定應(yīng)用場合，某些設(shè)計要求往往是互相矛盾的，如要求考慮有效材料的充分利用保證小體積和輕重量，常常與高效率發(fā)生矛盾，這時需要設(shè)計人員進(jìn)行全面折中考慮。

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