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博碩士論文 etd-0619101-155456 詳細資訊
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論文名稱
Title
應用三維磁路分析於外轉子式無刷直流電動機效率提昇之探究
Efficiency Investigation of Exterior-rotor Brushless DC Machine by Three-dimensional Magnetic Flux Analysis
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
58
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2001-06-05
繳交日期
Date of Submission
2001-06-19
關鍵字
Keywords
三維磁路分析、外轉子式無刷直流電動機
brushless DC machine, magnetic flux
統計
Statistics
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中文摘要
本論文旨在以本實驗室所採用的有限元素法套裝軟體FLUX3D探究改進與本實驗室合作的電機生產公司所提供的外轉子式無刷直流電動機原始設計雛型之效率問題。我們首先於FLUX3D內建立該電動機原始設計雛型的三維靜磁場分析模型,經計算求解得到與實測相符的結果之後,本論文由該電動機的等效磁路著手,找出若要以改善漏磁來提昇效率,就幾何結構而言所應進行之道,本論文僅就該電動機的永久磁鐵厚度及定子磁極的跨距做修正來比較漏磁情形的相對優劣。在改善漏磁之際,本論文也同時探討該電動機的電磁轉矩輸出淨值問題,在兼顧漏磁及電磁輸出轉矩淨值之下,做出提昇該電動機設計雛型操作效率的適當建議。

Abstract
The object of this thesis is to investigate the performance in detail and to improve the efficiency of an exterior-rotor burshless DC motor provided by a motor manufacturing company. The finite element software package FLUX3D will be adopted to conduct all the analyzing works. At first, the three-dimensional static magnetic model of the machine will be formulated by FLUX3D. After confirming the preliminary analyzing results with practical measurements, static magnetic circuit of the machine system will be established to seek the possible flux leakage paths. By adjusting the thickness of permanent magnets and the shapes of stator poles, the effectiveness of machine operational efficiency improvements as well as induced torque changes will be obtained. Finally, from these investigations, adequate suggestions for design and construct the associate machine will be provided.
目次 Table of Contents
中文摘要……………………………………………………………... I
英文摘要……………………………………………………………... II
目錄…………………………………………………………………... III
圖形目錄…………………………………………………………….. IV
表格目錄…………………………………………………………….. VI

第一章 緒論……………………………………………………….. 1
1.1 前言………………………………………………….. 1
1.2 研究目的……...…………………………………….. 2
1.3 研究方法…………………………………………….. 3

第二章 有限元素法及應用軟體簡介…..………………………….. 4
2.1 有限元素法的相關名詞定義……………………….. 5
2.2 有限元素法的原理……………..……..……………. 7
2.3 應用軟體FLUX3D簡介……….………………….. 9

第三章 電動機原始設計雛型的電磁分析與檢討………………... 12
3.1 電動機原始設計雛型的幾何建構與參數設定..…….. 12
(a) 幾何結構…….…………………………………… 13
(b) 運動特性…………………………………………. 16
(c) 外加電路…………………………….…………… 17
(a) 物理特性………………………………………… 17
(b) 網格劃分…………………………………………. 20
(c) 求解物件…………………………….…………… 22
3.2 電動機原始設計雛型的分析結果………………….. 23
3.3 電動機原始設計雛型的檢討……………………….. 26

第四章 電動機設計雛型的效率改善……………………………... 30
4.1 電動機原始設計雛型的等效磁路..………………….. 30
4.2 以改變永久磁鐵的厚度來改善效率...….………….. 35
4.3 以改變定子磁極間的距離來改善效率.…….……… 42
4.4 電動機於切換角度附近的操作特性….…….……… 50

第五章 討論與建議…………….…………..……………………... 55

參考文獻……………………..……………..……………………... 58

參考文獻 References
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