本文围绕高性能无铁心永磁电动机的研究设计开展工作,制作了2.2kW的典型样机,取得了具有一定学术水平和工程实用价值的成果。概况起来,本文所做的工作主要包括以下几个部分: 第一部分首先分析了Halbach磁体结构的组合原理,以8极电动机为例,运用电磁场理论分析了Halbach磁体结构的特性,然后针对无铁心永磁体电动机各种不同结构的特点,得出了常规磁体结构和Halbach磁体结构在各种电动机结构中气隙磁密和轭部磁密的分布情况,通过对比得出了两种磁体结构的优缺点,最后还分析了双转子电动机的气隙磁密的特点。 第二部分根据无铁心永磁电动机的特点,研究了无铁心永磁电动机气隙磁密、槽漏抗、电枢反应电抗和电枢计算长度等关键参数的计算方法,得出计算公式;详细分析了无齿槽绕组的设计方法和绕组成型的方法,通过推导得出无铁心永磁电动机与常规永磁电动机不同的功角特性。 第三部分针对无铁心永磁电动机的特点编写了CAD软件。软件是由效率更高的动念链接库把用Fortran语言编写的电磁计算程序和用Visual Basic编写的操作界面链接起来的,文中详细论述了Fortran语言中动态链接库的生成以及Visual Basic中动态链接库的调用方法。 第四部分通过小功率无铁心永磁电动机样机的制作和试验总结经验,最终设计了一台2.2kW的无铁心永磁电动机样机并做了详细的试验,文中给出了样机各种关键参数的取值以及试验结果并和异步电动机做了对比。