现在伺服行业更趋向于电机与驱动器直接适配，采用电子铭牌的格式，不需要自己手动输入电机参数，驱动器直接读编码器中存储的电子铭牌，获得电机参数，自动调整内部的电流环。8 M& \6 K7 J& [1 G7 Z3 j; J- j0 V
而设计电机时，首先是我们要确定驱动器的参数了，然后确定需要设计的额定功率，额定转速，额定力矩，最高转速，过载能力、额定散热下的温升。其实现在的电机都是成系列了，因为同一额定条件下的电机有很多种参数可选，为了适应市场的需要，便于安装等，根据不同的法兰尺寸划分系列，设计冲片时要明确选择的是什么系列，根据准备选用哪个系列选择合适的定子冲片的外径。
, ]! V1 z7 ~. L% U9 K采用单相220v输入的驱动器，再经过svpwm后，理论上的能提供的相电压有效值最大值等于220v/1.732。9 b$ p2 `1 x+ W# P3 Y, I- D
因为电机的反电势与转速成正比，那么电机的最大转速其实就是扣除电阻等分担的电压后，反电势除以反电势系数了。这个系数就跟实际的绕组匝数，磁密相关了。然后根据最大转速与额定转速的关系，可以确定额定转速下的反电势，想要把电机出力的余量留大，就是在设计最高转速下的反电势时取值小点，这样在所谓的最高转速时，绕组中还能通一定的电流，用来出力。电机设计的另一个参数是额定力矩，这个直接跟磁密和电密有关了。7 q8 J# x; k) ]( ]
磁密就是磁感应强度，电密就是电机气隙中单位长度的电流值。这两个值反应了力矩与电场和磁场的关系。想增大力矩，你可以增大电密，就是加电流了，你还可以增大磁密，选剩磁更高的永磁体，或者加长磁钢厚度。
N) S' g0 L: N/ x5 Z现在就该谈谈详细的磁场部分的设计了，不得不佩服有限元，现在的有限元软件计算磁场已经能算的很准确了，基本偏差不大，所以你大概的知道了参数范围以后就可以采用有限元微调参数了。一般按二维设计即可，不用建立三维模型。如果你不懂变分法，差分法，麦克斯韦方程组的话，你可以做一个按钮工，只要你的公司产品够成熟，直接照葫芦画瓢就行，不会有太大问题的。反正铜耗，铁耗都能算出来。& c& U2 ]/ n) C$ l& Q# P' k7 @. o2 g
而且基于公司现有的模型，也不需要用什么特别的冲片形状去消除齿槽转矩。按已有的改一下尺寸，参数化多算算，找一个局部最优解就行了。* ?1 D1 U/ }# P6 ^/ i
电机里面还有一个重要的参数是热负荷，这个值反应了单位面积的发热量，直接衡量电机发热，感觉设计不合格主要就是发热了。要是用超导，没有发热，那么电机就可以随便设计了。1 e0 u. T! ?! r) P& s
同一法兰尺寸的电机还要考虑电机的转动惯量的大小，这反应了电机的机械常数，惯量大，力矩小的时候启动较慢，而大力矩，小惯量加速性能好，再就是惯量匹配了。同一法兰，同一惯量类别的PMSM，设计不同功率电机时就是改铁芯的叠厚度，铜线的线径和匝数了，主要就是画图的累了，哈哈。当然，同一功率，低压变高压驱动器的时候也要换换绕组的线径和匝数，保持电流密度不变，但是反电势增大就行了。
+ h, [$ E/ J1 Z9 Y( C3 h) v再聊聊结构设计，现在市面上通用的电机其实结构大差不差，抄抄改改。主要需要考虑的是绝缘，振动，噪音。强度方面需要考虑的不多。其中以振动比较难搞，但是对结构工程师来说就是要定好动平衡精度等级。振动超标往往是动平衡没做好导致的。1 B- r' C3 m3 E. l. B o
剩下的就是作为产品必须做的测试，电阻、电感、反电势必须的，还有绝缘，耐压，IP，xyz三个轴的振动，温升，st曲线，波形面积差，噪音，老化，编码器的精度等等，出货的话还得考虑外观。最后就是安规了，UL、CE、看你卖哪里了。% F8 f. N( h# v! N, S
所以真正的设计电机的公司里，电磁工程师狗屁不是，核心领导是机械工程师，因为选用哪家钢厂的硅钢片都是机械工程师的活，所谓电磁工程师狗屁不懂。
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楼主: 飞起来dj
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