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毕业设计（论文）开题报告 学生姓名： 学 号： 专 业： 班 级： 设计（论文）题目： 指导教师： 二级学院： 2011年3月8日 一、课题的背景和意义 无刷直流电机发展至今已有40多年的历史了, 它首先被应用于军事领域, 由于其独特的魅力, 因此, 从它一出现就吸引着民用领域的注意, 但是它真正得到普及应用, 在国外一些国家始于80年代中期, 在我国要晚一些。其中永磁材料是无刷直流电机中使用的关键材料之一, 它的使用直接影响电机的性能与成本, 也使得它的优良性能得到充分的发挥, 例如, 稀土永磁无刷直流电机以高性能稀土永磁材料作转子材料, 以位置传感器取代碳刷换向器, 以电子控制线路实现电子换向。它保留了传统直流电机的所有优点, 同时又克服了碳刷、滑环结构复杂和故障率高的缺点。而目前又在研制磁性能、温度特性和防蚀性能等更好的、价格更便宜的稀土永磁材料, 这将使无刷直流电机在民用领域的应用越来越广泛。自前无刷直流电机在国外的发展己形成了产业化、多样化、多功能、智能化和普及化, 这主要表现在国外小功率的无刷直流电机产品在信息处理机器中占主导地位工业自动化领域中已应用了几百瓦至几千瓦的无刷直流电机, 目前国外热门的电动车的主轴驱动, 大多数也首选无刷直流电机, 因为其功率在几百瓦至儿千瓦。 相比之下, 永磁无刷直流电机具有效率高, 功率密度大, 功率因数高, 体积小, 控制精度高等明显特点，所以从上世纪70年代末开始引起了从事电机及其驱动系统技术学者的重视, 其控制结构己经有很多形式, 近年来国内外学者主要集中于对永磁电机的转矩波动及其控制问题进行研究。 永磁无刷直流电机具有控制简单、效率高、体积小等优点。随着永磁材料加工技术和电机制造水平的发展及控制技术的发展，永磁无刷直流电机的性能不断得到提高，被广泛应用于航空航天、机器人、家用电器及工厂自动化等领域。下文仅列举无刷直流电机几个典型应用领域，以此来说明不同使用场合对无刷直流电机具有不同的技术要求和性能要求。 （1）工业领域 中小型无刷直流电机可应用于工业制造机器领域，如精密数控机床驱动系统；工业缝纫机驱动系统。工业缝纫机上使用无刷直流电机直接驱动，使机械机构紧凑成本降低，工作精度提高，采用无刷电机直接驱动己经成为同类产品更新换代的趋势。 （2）家用电器领域 随着世界范围能源危机的加重和人们对环保问题重视程度的提高，高效、节能绿色、环保已经成为人们生活用品尤其是家电发展的方向和标准。在家用电器领域如空调、洗衣机、电冰箱等产品中，永磁同步电机或永磁无刷直流电机正逐步代替原来使用的异步电机；随着永磁材料价格的走低，永磁无刷直流电机的成本已经不是问题。家电在采用了永磁无刷直流电机之后，随之带来的低噪音、高效率、小体积、开发周期短等特点已经成为吸引生产厂家的主要原因。在这些领域，对永磁无刷直流电机的最重要的要求就是体积小、噪音低、节能、高性价比。 （3）电动车领域 电动汽车和电动自行车是未来交通工具发展的方向之一，目前各国对电动汽车的研究日新月异；电机驱动是电动车不可缺少的部分之一，而永磁无刷直流电机在电动车中作为直接驱动器使用的优越性非其它电机可比。应用在电动车中时，对电机系统具有高转矩重量比、高效率以及宽广调速范围等要求，这些正是无刷直流电机所具有的优点。 从以上的典型应用领域看，永磁无刷直流电机应用范围非常广泛;不同使用场合使用不同结构类型的无刷直流电机，有不同的性能要求和技术要求。但必须看到，目前限于永磁材料的加工技术，永磁无刷直流电机多集中在中小功率范围，大功率的永磁电机在技术和制造上还存在着一定的问题。很久以来，交流伺服系统一直是异步电机的天下，但是随着包括无刷直流电机在内的永磁同步电机技术的发展及成熟，越来越多的交流伺服系统采用永磁同步电机系统。异步电机虽然经过矢量控制可以达到或接近直流伺服系统的性能，但是对参数敏感，控制复杂。而包括永磁无刷直流电机在内的永磁同步电机构成的交流伺服系统因体积小、重量轻、效率高、转动惯量小、控制相对简单、参数依赖性低而备受欢迎。因此，交流伺服系统采用性能优异的永磁同步系列电机是将来发展的重要方向。 面对日益增长的中小型电机市场需求，一方面，无刷直流电机具有广阔的发展空间和机遇;另一方面也面临着挑战，这种挑战来自于对永磁无刷直流电机越来越高的应用要求和技术性能的要求。