1. 研究目的与意义
近年来，随着电力电子技术、微电子技术、微型计算机技术、稀土永磁材料与电动机控制理论的发展，交流伺服控制技术有了长足的进步，借助于计算机技术、现代控制理论的发展，人们可以构成高精度、快速响应的交流伺服驱动系统。伺服电机作为伺服系统的核心，它的性能直接决定了伺服系统的性能。由于永磁伺服电机具有结构简单、体积小、效率高、转矩电流比高，易于散热及维护等优点，在中小功率、高精度、高可靠性、宽调速范围的伺服控制系统中，永磁伺服电机引起了众多研究与开发人员的青睐，其应用领域得到了逐步推广。
作为众多高新技术和高新技术产业的基础，永磁电机与微电子控制技术和电力电子技术的结合能够制造出许多新型的、性能优异的机电一体化产品。永磁电机作为基础，是21世纪电机发展方向的典型代表。所以研究永磁电动机的电磁设计很有必要。
本课题对高惯量永磁伺服电机的技术要求、结构形式、绕组特点进行分析，得到相对合理的电机方案并借助有限元电磁场仿真软件对水泵电机进行电磁仿真计算并进行研究。
2. 课题关键问题和重难点
本课题高惯量永磁伺服电动机的具体设计包括以下几大部分： 主要尺寸的选择及计算 ; 转子磁路结构的选择；永磁体的设计及计算；定、转子冲片的设计；绕组计算；磁路计算；参数计算；交轴磁化曲线计算；工作特性计算；定位力矩的抑制和低速平稳性的改善等。
1）进行背景技术资料收集和总结，尽量全面的搜集和分析相关资料，特别是国外最新信息；
2）确定电机主要尺寸、电磁负荷的选择、电机主要尺寸比及主要尺寸等参数的确定；电机的槽配合；定、转子槽型及槽型尺寸的确定。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1、永磁伺服电动机概述
交流伺服电机是把电能转变为机械能的一种机器，由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。随着电机制造与控制技术的飞速发展，加之大规模集成电路、半导体功率器件和微处理器技术的进步，伺服技术作为自动化的基础技术，有了革命性的进步。再加上永磁铁的加入，使得电机的效率更高，体积更小，永磁同步电机的特点是用永磁体取代绕线式同步电机转子中的励磁绕组，从而省去了励磁线圈、滑环和电刷。因此永磁同步电动机得到了广泛的发展和应用。尤其在数控机床，工业机器人等小功率的应用场合，永磁同步伺服电机是主要发展趋势。
2、永磁同步电机工作原理
4. 研究方案
1、设计要求
额定功率（W） | 1500 | 额定电压（V） | 200 |
额定转速（rmp） | 2000 | 额定电流（A） | 8 |
额定转矩（N*M） | 7.16 | 峰值电流（A） | 34 |
电机效率（%） | 80 |
2、典型结构
永磁伺服电机的结构如下图
1定子 2转子 3压板 4定子三相绕组 5脉冲编码器 6出线盒 |
3.设计特点和方法
伺服电机尺寸和结构形式灵活多样，不同的转子结构形式具有不同的性能特点，需要设计人员合理选择不同的转子结构，用来满足用户的特殊要求。总的来说，永磁交流伺服电机设计过程中，需要注意以下几个方面的问题。
1）民用永磁交流伺服电机工作温度相对较低，一般需要考虑电机生产成本。这种电机可采用价格较低、工作温度较低、磁性能高的钕铁硼永磁体，选用绝缘性较低的绝缘材料。如果电机发热不严重，这类电机可采用自然冷却。电机转子的机械强度必须符合要求。
2）提高电机工作效率，意味着降低电机损耗，电极损耗包括铜耗、铁耗、杂散损耗等。当电机负载变化不大时，可以将电机额定工作点功率设计得较高，这样可以保证额定点的工作效率。当电动机负载的变化较大是，额定工作点的功率因数不能设计的太高，这样可以保证电机过载运行时的效率也比较高。
3）提高永磁交流伺服电机的启动性、稳态动能，合理选择电机磁路结构。电机的启动阻力矩主要是齿槽转矩。设计电机时，可以通过极槽配合、减少槽口宽等方法减小齿槽转矩。电机动态性能上主要取决于电机的转动惯量和输出转矩。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。
第1周 完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。查阅文献资料，撰写开题报告。
第2周 开题报告经指导老师批阅合格并确认后，开题报告封面用标准模板，上传至毕业设计管理系统。同时指导老师可添加和课题相关的任务。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
