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永磁电机作为高效率,低损耗,绿色,环保的代表,越来越受到人们的关注。我国永磁电机的发展起步较晚,其技术发展较世界先进水平还有差距。但是我国是世界上稀土永磁材料比较富足的国家,发展永磁电机具有得天独厚的条件。那么设计制造高效率,低损耗的永磁电机就成了电机制造业的发展方向。对于提高永磁电机性能的升级改造工作,已有很多学者采用不同的方法进行了实践。现实生产设计中,在对电机完成电磁设计和结构优化的工序之后往往需要对电机进行温升的分析计算。本文以某公司一款电机为参考,分析设计了一款永磁同步电机。对永磁同步电机进行了多方面的优化设计和电机温度的仿真计算,提出了适合工业设计的电机温度仿真计算的方法。 本文通过分析电机的应用场合和工作环境,结合电机的性能指标的要求,初步确定了电机的基本尺寸和电磁方案。利用有限元软件建立了电机的二维模型并进行了仿真分析。从减小电机齿槽转矩的角度出发,采用了36/8的槽配合方式和不等厚永磁体的结构。在双层绕组的结构基础上设计了单双层绕组,减小了绕组的平均跨距,降低了绕组的端部损耗。改善了电机的气隙磁场的波形,减小了谐波磁场引起的损耗和对电机转矩波动的影响。对电机的转子结构进行了分析,提出了转子双排打孔的方法,增加了电机转子的通风散热面积也减小了电机铁心的材料耗量。 分析了电机温升计算方法的特点,选择等效热网络的方法进行样机的温度仿真计算。首先理论分析了基本的热传导理论和等效热网络法温度计算的原理。然后利用Motor-CAD软件,采用等效热网络法分析了电机的温升。为保证计算结果的精度,充分利用已有的实验数据,改进了电机温升的计算模型。对同类电机用等效热网络法进行了仿真分析,对比试验数据修正了等效热网络模型中的节点网络参数。提髙了等效热网络法在系列电机设计中温升的计算准确度。利用修正模型仿真分析了设计样机的温度,仿真结果的温度数据比较理想。同时分析了强迫风冷电机的风扇风量对电机温升的影响,给出了电机风扇的选择依据。