[发明专利]一种吸尘器用换向器偏转高速永磁电机的设计方法

权利要求书

1.一种吸尘器用换向器偏转高速永磁电机的设计方法，其特征在于，所述方法包括：

A控制电机换向器的偏转角度，使电机换向器相对于电机铁心绕电机转轴旋转一定角度；

B设计i组偏转角度不同的高速永磁电机，并施加额定工作电压进行空载试验，得到不同偏转角度高速永磁电机在空载实验中的工作转速和工作电流；

C根据试验测试数据计算不同偏转角度高速永磁电机的最大工作力矩；

D比较不同偏转角度与转速，确定高速永磁电机换向器的最优偏转角度方案。

2.如权利要求1所述的吸尘器用换向器偏转高速永磁电机的设计方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

吸尘器用的换向器偏转高速永磁电机的极对数为p，电枢总导体数为N，电枢绕组并联的并联支路对数为a，则电机的电动势常数C_e、转矩常数C_T分别为

所述高速永磁电机换向器相对于电机铁心绕电机转轴旋转β度，沿电机工作旋转方向为正，反之为负。

3.如权利要求1所述的吸尘器用换向器偏转高速永磁电机的设计方法，其特征在于，所述步骤B中设计i组偏转角度β不同的高速永磁电机，并施加额定工作电压U进行空载试验，试验后测出不同偏转角度高速永磁电机在空载实验中的工作转速n_i和工作电流I_i。

4.如权利要求1所述的吸尘器用换向器偏转高速永磁电机的设计方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

根据空载试验测得的工作转速n_i和工作电流I_i计算第i组偏转角度β不同的高速永磁电机每极气隙磁通Φ_i，有

其中ΔU_b为电机电刷接触压降；由此可得第i组换向器偏转高速永磁电机的最大工作力矩T_i为

其中，U为额定工作电压，R_a为电机电枢回路的电阻；根据计算结果，设吸尘器需求转矩为T_G，第i组高速永磁电机偏转角度为β_i，保留最大输出转矩T_iT_G的试验组偏转角度β_i。

5.如权利要求1所述的吸尘器用换向器偏转高速永磁电机的设计方法，其特征在于，所述步骤D中，比较不同偏转角度与转速，构建(β_i，n_i)数据集，则高速永磁电机换向器的最优偏转角度方案β_opt存在于n_max所在的测试试验组，其中n_max应满足公式

n_max＝max[n₁,n₂,n₃,...,n_i,...]。