无刷直流电机的性能分析
三相无刷直流电动机运行分析
(5）电枢采用整距集中绕组，每相串联匝数为N，电机转 速为n(r/min)
按照电动机惯例，规定三相定子电流和感应电动势的正 方向如图10－12,A相正电动势的方向如图10－13所示。
根据假设(1），由于转子磁场在气隙圆周中按梯形波分 布，因此在电机旋转时，转子磁场在电枢绕组中产生的反
2 转子旋转时，电枢导体切割转子永磁体产生的磁场，或者
说电枢绕组匝链的转子永磁体磁通发生变化，在绕组中产生的 感应电动势eA、eB和eC称为电枢反电动势。反电动势的大小和 波形与气隙永磁场的幅值大小、分布形状和绕组结构形式有关。
在方波无刷直流电机中，由转子永磁极产生的气隙磁通密
度Bg沿圆周的理想分布为矩形或具有一定平顶宽度的梯形波。 实际电机中为减少漏磁，永磁极极弧长度均小于极距，而永磁
Td
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(10－14)
可以看出，无刷直流电动机机械特性曲线的形状同他 励直流电动机的机械特性曲线类似。这样，从图10－10左 侧的直流电源端看，逆变器电子换相装置加上永磁电动机 就相当于一台他励式的直流电动机，施加于逆变器的直流 电压和电流就相当于直流电动机的电枢电压和电流，并具 有与他励直流电动机相同的输出特性。
电动势随时间按梯形波规律变化。以图10－11(a)所示转子 磁极位置作为转子起始位置，可得到如图10－14所示的三 相绕组感应电动势波形，其幅值为Ea。三相电动势eA、eB 和eC波形及幅值相同，相位差为120°
下面仍以图10－11(a)所示转子磁极位置为起始点，以A 相为例来分析绕组内电流和感应电动势的关系。
得电机的转速为
n Us 2Ra Ia 2KE
直流有刷-无刷DC电机的优缺点及选型注意事项
直流有刷/无刷DC电机的优缺点及选型注意事项随着对低能耗、高安全性、高可靠性和精确控制的需求不断提升，工业自动化的工业驱动日趋复杂，需要尖端的电机技术的支持。
本期大讲台将详细解读直流有刷电机和直流无刷电机的优缺点、设计要素等相关内容。
有刷DC电机刷式直流电机是现有历史最久的电机拓扑之一。
它们将固定刷子安装在定子机座上，摩擦转子上的换向片，而后者又连接至旋转的线圈段。
随着电机旋转，不同转子线圈不断连接和断开，这样转子产生的净磁场相对于定子机座就是固定的，且通过定子磁场正确定向，从而产生扭矩。
当换向片旋转过刷子时，这些特定转子线圈段的电触头将会断开。
由于转子线圈是电感的，而电感器生成高回扫电压来抵抗电流变化，因此刷子和断开的换向片之间会产生火花。
这些火花会导致很多负面结果，如电噪声、效率降低，以及某些情况下的危险操作。
此外，刷子必须安装弹簧来抵抗换向片，以确保电接触良好。
这进一步降低了效率，需要定期维护更换刷子。
尽管有诸多劣势，但刷式直流电机有一显著优势：成本。
由于控制刷式直流电机相对简单，因此还广泛用于系统成本是主要驱动因素的应用中。
在使用永久磁性生成定子磁通的拓扑中，产生的速度/扭矩曲线非常有线性特征。
因此，刷式直流电机历来常用于工业伺服应用，速度和扭矩分别与所应用的电压和电流成正比。
但是，半导体器件的跌价使得电源转换和控制的成本降低。
因此，许多直流电机被交流电机所取代，后者带来了效率和可靠性提高等优势。
刷式直流电机的主题多种多样，如直流并联电机和通用电机，两者都使用定子线圈代替永久磁性。
在直流并联电机中，定子线圈与转子电路并联;而在通用电机中，定子线圈与转子串联。
通用电机在家电应用中尤其常用，因为它具有高启动扭矩，可以高速运行。
只需添加串联晶闸管并进行交流相位控制，便可轻松对通用电机进行速度控制。
但是，刷子/换向器结构常见于这些电机类型，因此它们具有标准PM 刷式直流电机相同的劣势。
无刷直流电机（BLDC）。
两相无刷直流电机
两相无刷直流电机
两相无刷直流电机是一种新型的电机，它采用了无刷电机的技术，同时又具有两相传动的特点。
这种电机具有高效、低噪音、低振动、高速度、高精度等特点，被广泛应用于工业自动化、机器人、医疗设备、家用电器等领域。
两相无刷直流电机的原理是利用电子换向技术，通过电子换向器控制电机的转速和转向。
相对于传统的有刷直流电机，两相无刷直流电机没有刷子，因此摩擦和磨损更少，寿命更长。
同时，它还可以实现高速运转，最高转速可达几万转每分钟，适用于高速运动和精度要求高的场合。
两相无刷直流电机的优点还包括响应速度快、效率高、启动和制动灵活、负载性能好等。
在工业自动化领域，它可以作为机器人的驱动器，实现复杂的运动控制。
在医疗设备领域，它可以用于手术机器人、医用电动床等设备，提高精度和安全性。
在家用电器领域，它可以用于电动工具、风扇、净化器等电器，提高产品的性能和寿命。
两相无刷直流电机的设计和制造需要精密的技术和设备。
它的结构复杂，需要考虑到电子换向器、转子、定子、磁铁、轴承、传感器等方面的问题。
同时，还需要对温度、湿度、震动等环境因素进行考虑，以确保电机的正常运行和寿命。
两相无刷直流电机是一种具有广泛应用前景的电机，它具有高效、低噪音、低振动、高速度、高精度等特点，被广泛应用于工业自动化、机器人、医疗设备、家用电器等领域。
它的设计和制造需要精密的技术和设备，同时还需要考虑到各种环境因素的影响。
无刷直流电动机与永磁同步电动机的结构和性能比较
无刷直流电动机与永磁同步电动机的结构和性能比较1.在电动机结构与设计方面这两种电动机的基本结构相同，有永磁转子和与交流电动机类似的定子结构。
但永磁同步电动机要求有一个正弦的反电动势波形，所以在设计上有不同的考虑。
它的转子设计努力获得正弦的气隙磁通密度分布波形。
而无刷直流电机需要有梯形反电动势波，所以转子通常按等气隙磁通密度设计。
绕组设计方面进行同样目的的配合。
此外，BLDC控制希望有一个低电感的绕组，减低负载时引起的转速下降，所以通常采用磁片表贴式转子结构。
内置式永磁（IPM）转子电动机不太适合无刷直流电动机控制，因为它的电感偏高。
IPM结构常常用于永磁同步电动机，和表面安装转子结构相比，可使电动机增加约15%的转矩。
2.转矩波动两种电动机性能最引人关注的是在转矩平稳性上的差异。
运行时的转矩波动由许多不同因素造成，首先是齿槽转矩的存在。
已研究出多种卓有成效的齿槽转矩最小化设计措施。
例如定子斜槽或转子磁极斜极可使齿槽转矩降低到额定转矩的1%～2%以下。
原则上，永磁同步电动机和无刷直流电动机的齿槽转矩没有太大区别。
其他原因的转矩波动本质上是独立于齿槽转矩的，没有齿槽转矩时也可能存在。
如前所述，由于永磁同步电动机和无刷直流电动机相电流波形的不同，为了产生恒定转矩，永磁同步电动机需要正弦波电流，而无刷直流电动机需要矩形波电流。
但是，永磁同步电动机需要的正弦波电流是可能实现的，而无刷直流电动机需要的矩形波电流是难以做到的。
因为无刷直流电动机绕组存在一定的电感，它妨碍了电流的快速变化。
无刷直流电动机的实际电流上升需要经历一段时间，电流从其最大值回到零也需要一定的时间。
因此，在绕组换相过程中，输入到无刷直流电动机的相电流是接近梯形的而不是矩形的。
每相反电动势梯形波平顶部分的宽度很难达到120°。
正是这种偏离导致无刷直流电机存在换相转矩波动。
在永磁同步电动机中驱动器换相转矩波动几乎是没有的，它的转矩纹波主要是电流纹波造成的。
直流无刷电机毕业设计
直流无刷电机毕业设计毕业设计论文论文题目：直流无刷电机学生姓名：学生学号：专业班级:指导教师：日期：AbstractBrushless DC Motor摘要无刷直流电机是最近发展起来的结合了多学科技术的一种新型电机，结合机电一体化，具有高速度、高效率、高动态响应、高热容量和高可靠性、免维护等优点，同时还具有低噪声和长寿命等特点。
非常适合使用在24小时连续运转的产业机械及空调冷冻主机、风机水泵、空气压缩机负载;低速高转矩及高频繁正反转不发热的特性，更适合应用于机床工作母机及牵引电机的驱动;其稳速运转精度比直流有刷电机更高,比矢量控制或直接转矩控制速度闭环的变频驱动还要高,性能价格比更好,是现代化调速驱动的最佳选择。
目前无刷电机已广泛应用于各种领域，如医疗仪器、分析仪器、材料处理、过程控制、机床工业、纺织工业、轻工机械、电动自行车等。
无刷直流电机的控制要比普通有刷电机的控制要复杂得多。
目前直流电机的控制方法主要有两种，一种是采用专用得直流电机控制芯片，如Motorola公司的MC33035；另一种控制方法各个厂家根据自己的需求采用单片机或DSP进行开发设计。
本设计主要采用嵌入式单片机ATMEGA48写入控制程序，从而形成一种高性能直流无刷电机控制器。
其不但能实现MC33035直流电机控制芯片的全部功能，而且具有接口灵活，功能完善，成本低廉、全数字控制等优点，用户能根据不同应用场合进行灵活配置。
关键词：无刷直流电机、HALL、PWM目录Abstract ............................................................................................... 错误!未定义书签。
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一种新型无轴承无刷直流电机电磁性能的有限元分析
流 电 机设 计 方 案 的 可行 性 ，降低 了其 控制 系统 的设 计难 度 。
关键词 ：磁悬 浮技 术 ；无刷 直流电机 ；有 限元分析 ；电磁性 能 中图分类号 ：Ｔ ３ Ｍ ６＋１ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１０ —８８ ２ １ ）７０ １ —５ ０ １６ ４ （０ ２ ０ —０ ５０
ＬＩ Ｘｉ ｎ ｉ ｇ，Ｌ ｉ ｕ ， Ｌ ｎ Ｗ ｅ Ｕ ａ ｘ ｎ Ｉ Ｈｕ ｈ ｉ Ｉ Ｂｉ ｇ ｉ
（ ｃ ｏｌｆＥｅｔｃｌ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉ ， ｉｎ ｓ ｎ ｅ ｉ ，Ｚ ｅｊ ｎ ｈ ａ ｇ２ ２ １ ，Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｌ ｒ ａ ｄＩ ｏｍａｉ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｊａ ｇｕｕ ｉ ｒ ｔ ｈｎｉ ｇ Ｚ ｅ ｎ １０ ３ ｈｎ ） ｃｉ ａ ｎ ｏ ｎ ｖ ｓｙ ａ ｉ ｆ
摘
要 ：将磁悬浮技术 引入传统无刷直流 电机 中得 到了二 自由度无轴 承无 刷直流 电机 ，从 而实现 了无刷 直流 电机 的
更高转速运行 。针对所采用 的新 型绕组结 构 ，深入 分析 了电机悬浮 力 的产 生机理 ，并 运用 Ａ ｓｆ Ｍａｗ ｌ软件对 电 ｎｏ／ ｘ ｅ ｔ ｌ
机电磁性 能进 行了有限元分析 ，通过对仿 真结果 的研究 ，确定 了磁饱 和对 电机 悬浮力产 生的影响及转矩 绕组 电流 与
Ｆｉ ｉｅ Ｅｌｍ ｅ ｔ Ａｎ ｌ ｓ ｓ ｏ ｅ ｔ ｏ ａ ｎ ｔｃ Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｆ ｎ ｔ ｅ ｎ ａ ｙ ｉ ｆ Ｅｌ ｃ ｒ ｍ ｇ ｅ ｉ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｏ Ａ ｖ ｌＢｅ ｒ ｎ ｌ ｓ Ｎｏ ｅ ａ ｉ ｇ ｅ ｓ ＢＬＤ Ｃ ｏ ｏ Ｍ ｔｒ
直流无刷电机和交流无刷电机的主要区别及适用场合
直流无刷电机和交流无刷电机的主要区别及适用场合直流无刷电机和交流无刷电机的主要区别体现在以下几个方面：
1.工作原理：直流无刷电机是通过电子调速器控制电机的转速和方向，采用永磁体和无刷电机技术，具有高效率、高速、高功率密度等特点。
而交流无刷电机则是通过交流电源供电，由于交流电源的特殊性质，交流电机的转速和方向可以通过交流电源的频率和相位差来控制。
2.运行特点：直流无刷电机的转矩平稳、速度调节范围广、控制精度高、响应速度快，适用于需要频繁启停、转速调节和反转的场合。
而交流电机的运行稳定、维护简单、成本低廉，适用于长时间运行的场合。
3.结构和应用场景：交流电机和直流电机的内部结构不同，因此它们的应用场景也不同。
交流电机由定子、转子、电刷、电极等组成，适用于家用电器、工业生产等领域如空调、洗衣机、电动工具等。
而直流无刷电机则由定子、转子、永磁体和传感器等组成，由于其高效、低噪音、低能耗等特点，主要应用于电动车、机器人、无人机等领域。
4.控制方式：交流电机的控制方式相对简单，通常采用变压器、电容器等传统电路进行控制。
而直流无刷电机由于需要控制电流的方向和大小，因此需要更加复杂的控制器进行控制。
5.性能：交流电机的启动电流较大，效率较低，但在高负载情况下能够保持较稳定的转速。
而直流无刷电机则启动电流小，效率高，但在高负载情况下可能出现转速不稳定的情况。
总体来说，直流无刷电机和交流无刷电机各有其特点和适用场合，需要根据具体的应用需求进行选择。
无刷直流电机综述
无刷直流电机综述无刷直流电机，这可是个相当有趣的玩意儿呢！你要是把电机比作一个人的话，无刷直流电机就像是一个充满活力又聪明伶俐的年轻人。
普通电机可能就像个憨厚老实但有点古板的家伙。
无刷直流电机没有那些电刷，就像这个年轻人没有那些拖泥带水的坏习惯。
没有电刷意味着啥呢？这就好比一个人走路没有了牵绊，走起来那叫一个顺畅，效率自然就高啦。
无刷直流电机在很多地方都能大显身手。
就说咱们日常用的那些小电器吧，像电动牙刷。
你想啊，电动牙刷要是用的是那种普通电机，可能用着用着就没劲儿了，就像一个人干活干到一半就开始偷懒似的。
可无刷直流电机呢，它能一直保持那种强劲的动力，就像一个不知疲倦的小超人，每次刷牙都能给你的牙齿来一场彻底的清洁。
再看看那些无人机，现在无人机可流行啦。
无刷直流电机在无人机里就像是心脏一样重要。
要是无人机用了普通电机，就好像给一个要参加比赛的运动员安了个不太好的心脏，跑两步就气喘吁吁的。
无刷直流电机能让无人机飞得稳稳当当的，不管是在空中拍摄美景，还是进行一些专业的测绘工作，都能靠它来完成任务。
这就如同一个技艺高超的杂技演员，在空中做出各种高难度动作，还能保持平衡。
无刷直流电机的控制也很有讲究。
它的控制就像是指挥一场音乐会，各个部分都要协调得恰到好处。
控制器就像那个指挥家，电机就像是乐团里的乐器。
如果指挥家指挥得不好，乐器演奏出来的声音就会乱糟糟的。
同样的道理，如果控制器没调好，无刷直流电机的性能就发挥不出来。
无刷直流电机的效率为啥这么高呢？这就好比一辆汽车，发动机的性能好，燃油利用率就高。
无刷直流电机内部的构造和工作原理就像是给它打造了一个超级高效的发动机，能量损耗小，大部分电能都能转化成有用的机械能。
这在现在这个能源紧张的时代，可太重要了。
就像我们过日子要精打细算一样，无刷直流电机也是在电能利用上做到了“勤俭节约”。
在工业领域，无刷直流电机也有它的一席之地。
比如说在一些自动化生产线上，那些机械臂就靠无刷直流电机来驱动。
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无刷直流电机的性能分析作者：刘慧博邓冬梅来源：《科技资讯》2017年第16期摘要：在对电机进行设计的过程中主要是运用传统的场路耦合法，但这种方法会使所设计的无刷直流电机的磁路计算不准确，使用ANSYS公司的Maxwell电机设计软件可以避免这个问题，并完成对无刷直流电机的性能分析与优化。
首先用该软件中的Rmxprt模块所包含的磁路法进行电机模型的确立，并对其中永磁体充磁厚度和气隙长度等数据对电机本体所造成的性能影响进行分析；然后再利用基于有限元法的Maxwell软件的2D单元对所生成的电机本体的完成电磁场仿真，同时对电机进行更为完整的性能分析；最后整理两者所得结果实现对电机最终的优化设计。
关键词：无刷直流电机有限元法性能分析优化设计中图分类号：TM30 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）06（a）-0048-05Abstract：In the process of design of motor is mainly used traditional field-circuit coupling method，but this method can make the design of brushless dc motor magnetic circuit calculation is not accurate，using ANSYS of Maxwell motor design software can avoid this problem and complete the performance analysis and optimization of brushless dc motor.First used in the software Rmxprt module contains the motor model of magnetic circuit method，and the permanent magnet magnetization thickness and crack length of data to analyze the performance impact caused by the motor ontology；then reuse based on finite element method （fem） software Maxwell 2D unit to complete simulation of electromagnetic field generated by the motor of the ontology，at the same time more complete performance analysis was carried out on the motor，finally the results achieve the final optimal design on the motor.Key Words：Brushless direct current Motor；Finite element method；Performance analysis；Optimization design无刷直流电机的基本构造是由电动机本体、功率驱动电路以及位置传感器三者共同组成。
无刷直流电机具备结构简单、控制容易和使用效率高等优点。
随着电机设计技术、电力电子技术及控制理论的研究与应用，无刷直流电机的一些相关技术已逐渐完善，基于无刷直流电机的设计制造工艺和控制技术也均实现了国际规范化。
而且，相关联的电机优化设计、转矩波动的降低、无位置传感器控制、容错控制等专业型问题也得到了很好的研究和解决。
现今，无刷直流电机已经在国防、航空航天、机器人、家用家电、工业自动化以及生产过程控制等范围取得了广泛的普及。
该文首先介绍了无刷直流电机的基本工作原理，利用ANSYS公司的电力电子仿真软件Maxwell建立了无刷直流电机的控制系统的仿真分析模型，对其中气隙长度和永磁体充磁厚度对电机的性能所带来的变化进行了解和分析[1]，建立出电机的仿真模型，对其的各项功能进行验证，最后根据所建模型完成整体的仿真试验。
1 基本结构和工作特点无刷直流电机在其结构中为了实现无机械接触式的换相，去掉了电刷，并且分别将电枢绕组和永磁磁钢放在定子和转子侧，形成了与传统的直流电动机相反的结构。
为了控制电机转速和转向，形成了由位置传感器、控制电路和逆变器等组成的换相单元，如图1所示[2]。
无刷直流电机的定子结构与普通同步电机或感应电机类似。
对普遍的无刷直流电机来说，电枢绕组的连接方式主要有两种：星形联结和三角形联结，但由于对系统的性能和成本的要求，现今应用广泛的是电枢绕组三相对称、星形联结的方式。
无刷直流电机主要有整距集中式绕组、整距分布式绕组以及短距分布式绕组等线圈绕组形式。
使用不同的绕组形式会改变电机的反电动势波形，从而使电机的性能发生变化。
普遍情况下，整距集中式绕组能产生较平滑的梯形反电动势波形，短距绕组则能够对转矩波动产生抑制。
转子的结构根据永磁体的放置不同有3种表现形态：表面粘贴式、嵌入式和环形。
永磁材料发展至今，主要有钕铁硼、铁氧体和铝镍钴等类型，许多新开发的复合式永磁材料也正慢慢被运用到电机的制造中。
无刷直流电机经常使用的传感器分别有电磁式、光电式和磁敏式等。
霍尔传感器是磁敏式传感器的一种，因为它的体积小、使用方便且价格低廉等特点，进而被普遍应用在电机的控制系统中。
特殊的集成电路还可以将使霍尔传感器所得到的位置信号转换成数字信号，更好地完成对电机控制的数字化与智能化。
2 气隙长度气隙长度δ在对电机进行设计的过程中是一个非常关键的环节。
对无刷直流电机尤其重要，它不仅影响电动机的电气性能，而且对制造成本也同样会有影响[3]。
δ值上升，会对气隙磁场的谐波分量和杂散损耗产生变化，但是却会导致极间的漏磁通增加，使气隙所产生的有效磁通减小，进而减小永磁体的利用率，致使电机的整体性能变差。
降低δ值，虽然能够增加无刷直流电动机的抗去磁的能力，极间产生的漏磁通也会减小，同时有效地提高气隙磁通和反电动势，降低成本，但是气隙磁场的谐波分量却会增大，制造和装配的难度也会加大，会产生不小的噪声。
δ的取值范围还与永磁体的内禀矫顽力Hc成正比，Hc值较大，δ值可以取较大点；Hc值较小，δ值要取小点。
δ的确定还与电机自身的额定功率P的取值相关，功率值越大，δ值也会变大。
根据实践的经验可知，当δ值增大0.01 cm，杂散损耗随之减少1.5%～1.7%左右，因此，δ的选取是需要方面综合考虑的。
一般无刷直流电机取：在保证其他数据不变的情况下，改变气隙长度δ，使用Maxwell软件中的RMxprt模块来对电机进行仿真观察性能参数的变化，如表1所示。
从表1可以知道在保证电机直径、槽数和极数等参数不变的情况下，δ值改变，输入电流、气隙磁密、定子轭磁密等也会随之改变。
3 永磁体尺寸永磁体的尺寸也是影响电机设计的一个重要的参数。
永磁体尺寸主要是指永磁体充磁方向厚度、永磁体极弧宽度和磁极轴向长度，其中最主要的是永磁体充磁厚度的取值，它是能够直接影响到电机磁路磁动势平衡，理论上来说，永磁体的充磁厚度越大越好，磁体越大，电机输出的机械特性就越硬，抗去磁能力就越强，但是却会造成材料的浪费，而且永磁材料的价格高昂，相应的成本也会增加[4]。
通常情况下，根据工程经验，永磁体的充磁厚度取7～10倍的气隙长度。
由式2可知，气隙磁密与永磁体充磁厚度的取值成正比，增加磁极厚度随之气隙磁密也会增大，因此，在对磁路结构进行设计中更好地完善电机各项性能的变化性。
在保证其他数据不变的情况下，改变永磁体的厚度，使用Maxwell软件中的RMxprt模块来对电机进行仿真观察性能参数的变化，如表2所示[5]。
由表2可看出，磁化厚度的变化对电动机的性能有很大的影响。
其中气隙磁密会随着磁化厚度的增加而变大，这与式2所得到的结论一致，而且还可以看出定子齿和轭的磁密也是与磁极的厚度成正比的。
因此，在确定永磁体的充磁厚度时，既要保证气隙磁密足够大，又要减小定子齿轭磁密使电机工作在最佳工作点。
4 无刷电机的Ansoft软件建模基于磁路法的电机设计工具RMxprt是Ansys公司的一款专用于电机设计的软件。
运用RMxprt模块能够快速地完成对电机设计方案的评估和对设计的优化，缩短电机设计所用时间，并且还可以输出电机的有限元模型以及电机整体的仿真模型，还可以计算出各种电机（同步电机、感应电机、电子或机械换向电机等）的多项性能指标。
该文设计的电机RMxprt模型的定子冲片及槽型和转子横截面如图2所示[6]。
将RMxprt所设计出来的无刷直流电机模型生成Maxwell 2D模型，图3是所设计的电机的磁力线分布图，无刷直流电机永磁体产生的磁通分为主磁通和漏磁通，主磁通是经过气隙进行能量转换，漏磁通则是经过漏磁路实现闭合，从图3中能够看出电机的漏磁链较小，所以，电机的设计还是比较合理的。
图4是磁密云图，无刷直流电机的磁势主要是由永磁体励磁，不像电磁式同步电机励磁可任意调节，所以，它的工作点是由电机的磁路参数决定的。
从图4中可以看出，电机去磁最严重的时候，永磁体每一点的磁密值都比退磁曲线拐点处的磁密值高，所以，永磁体不会出现退磁。
图5是气隙磁密分布曲线，从图中能够看出电机的气隙磁密谐波较为丰富，曲线有明显的变化。
但电机的气隙磁场波形的各次谐波的幅值都较小，所以，波形近似为梯形波。
图6为无刷直流电机电流与转速关系波形图，图7为无刷直流电机效率与转速关系波形图。
从仿真得出的结果能够看出所设计的电机的内部磁场的分布情况及电机的各项运行特性，进而对电机设计的合理性进行验证。
5 结语该文主要是运用ANSYS Maxwell软件先设计了一台无刷直流电机，再通过改变永磁体磁化方向长度和气隙来检验电机的性能，仿真结果比较准确地反映出无刷直流电机的磁场分布及反电动势等特性，并得出以下结论。
（1）永磁体的选取和尺寸大小的确定能够直接影响电机的性能和体积。
（2）无刷直流电机是由永磁体供应能量，再以气隙磁场作为媒介实现能量的转换，适当的气隙长度能够增加电机的效率。
（3）通过ANSYS软件提供的气隙磁密、磁力线分布等曲线，使电机的优化设计更为的便利。
所以，优化电机的设计（包括电磁和结构设计），可以提高电机的效能值，并减小电机的体积和重量，降低电机的生产成本。
参考文献[1] 赵强，赵争鸣，高徐娇.永磁电机中永磁体尺寸优化设计[J].电机电器技术，2001（3）：2-5.[2] 薛勘申，方程，沈围，等.定子槽数和气隙长度对髙速永磁无刷电动机性能的影响[J].微特电机，2011（7）：21-24.[3] 叶金虎.现代无刷直流永磁电动机的原理和设计[M].科学出版社，2007.[4] 李钟明，刘卫国.稀土永磁电机[M].国防工业出版社，1999.[5] 刘慧娟，上官明珠，张颖超，等.Ansoft Maxwell 13电机电磁场实例分析[M].国防工业出版社，2014.[6] 刘国强，赵凌志，蒋继娅.Ansoft工程电磁场有限元分析软件[M] 北京：电子工业出版社，2005（5）：93-94.。