成涛1，合烨1，陈小安1，李云松1,2，李培明1
（1.重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆 400044；2.重庆广播电视大学，重庆 400052）
摘要：基于经典的麦克斯韦瞬态电磁场分析理论，采用Ansoft有限元软件对异步型电主轴电动机进行工况仿真和瞬态磁场分析，旨在获取该电机的电磁转矩、效率、功率因数等主要工作指标，并探讨电机效率与定、转子轴向长度的变化规律。有限元分析结果验证了电机机械特性、效率与转速变化曲线、磁链分布、定子电磁参数变化等规律；仿真结果显示，在满足槽满率不大于75%的前提下，电机效率并非是铁心长度的一次函数，其峰值位于铁心长为155 mm左右。
关键词：异步型电主轴电机；有限元；电磁场；参数优化
中图分类号：TM343 文献标识码：A 文章编号：1006－0316 (2013) 02－0001－06
Elctromagnetic field analysis and parameter optimization for an asynchronous motorized
spindle motor with finite element method
CHENG Tao1，HE Ye1，CHEN Xiao-an1，LI Yun-song1,2，LI Pei-ming1
( 1. State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Chongqing 400044, China; 2. Chongqing Radio & TV University, Chongqing 400052, China )
Abstract：Based on the theory of classic Maxwell 2D transient magnetic field analysis，this paper analyzed the three-phase induction motor from simulation of working conditions and analysis of transient magnetic field by Ansoft finite element software, which aimed for obtaining the results and pretty reliable performance indicators. At the same time, the paper discussed the influence that the axial length of stator-and-rotor core is for motor efficiency. The finite element analysis results verified the mechanical characteristics of motor, efficiency and speed curve, flux distribution and so on; the simulation result shows that the motor efficiency is not a linear function of the core length, and it reached to maximum value when the core length is about 155 mm.
Key words：asynchronous motorized spindle motor；finite element method (FEM)；electromagnetic field；parameter optimization
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收稿日期：2012－08－10
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51005259）
作者简介：成涛（1986－），云南昆明人，硕士研究生，主要研究方向为高速电主轴电机单元的分析与控制；合烨（1978－），重庆人，博士研究生，讲师，主要研究方向为新型机电传动与智能控制、精密硬切削以及数控机床高速主轴单元等。
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