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外转子永磁同步电动机及计算机辅助设计的任务书
任务书
1.背景
随着自动化技术的发展，电动机作为自动化生产中核心的执行机构，其应用也越来越广泛。为了满足现代电机驱动的高精度、高效率、高可靠性等要求，研究和开发新型电机已经成为趋势。其中，外转子永磁同步电动机具有体积小、重量轻、效率高和响应快等优点，逐渐被广泛应用于机械、汽车、船舶、飞机等领域。因此，研究外转子永磁同步电动机的设计和计算方法，对于提高电机性能和应用范围具有重要意义。
2.任务目标
本任务的目标是通过计算机辅助设计方法，研究和开发外转子永磁同步电动机。具体包括以下方面的内容：
2.1建立外转子永磁同步电动机的数学模型，研究其电磁特性和机械特性。
2.2设计电机的基本参数，如功率、电压、电流、转速等。
2.3优化电机的结构，提高机械效率、磁场分析、风扇设计等方面，减少损耗，提高效率。
2.4模拟电机整体性能，并模拟不同负载条件下的电机运行情况。
2.5根据设计要求，制作实物样机，验证电机性能。
3.任务步骤
3.1文献综述
综述外转子永磁同步电动机结构、特点、工作原理和主要应用领域。调查和分析目前国内外该领域研究现状，总结已有的设计及优化方法，为后续工作提供参考。
3.2建立电机数学模型
建立电机的数学模型，包括磁场模型、电路模型和机械模型。结合实际情况，确定模型参数，建立电机的仿真模型。
3.3设计电机基本参数
根据工作负载、机械空间和电源条件等综合因素，设计电机的基本参数，包括额定功率、轴承选型和强制风冷等。
3.4优化电机结构
结合电机的数学模型，进行电机结构的优化，提高机械效率、磁场分析、风扇设计等方面，减少损耗，提高效率。例如，根据优化结果，对电机转子及定子组件进行优化设计，以改善饱和现象。
3.5电机性能模拟
对电机整体性能进行模拟，并模拟不同负载条件下的电机运行情况，以评估电机的性能和效益。
3.6制作实物样机
根据设计要求，制作实物样机，验证电机性能。通过实验记录和数据收集，评估电机的实际性能，并与前期模拟结果进行比较和分析。
4.任务成果
4.1论文
完成与本研究相关的论文，对外转子永磁同步电动机的设计、计算、优化、实验结果进行说明。
4.2仿真模型
完成电机仿真模型，模拟不同负载条件下的电机运行情况。根据模拟结果，对电机的性能进行评估和分析，为后续实验提供依据。
4.3实物样机
完成实物样机的制作，验证电机性能。收集实验数据，并对实验结果进行归纳和分析。
5.任务要求
本任务要求团队成员具有电机学、数学、物理、计算机和实验等相关知识和技能。其中，具有电机设计和计算机辅助设计经验的团队成员优先。任务期限为6个月，即XXX年X月XXX日前完成。任务费用不超过XX万元，由委托单位负责支付。
6.参考文献
[1]El-RefaieAM,JahnsTM,RahmanMA.Designoptimizationandcomparisonofinteriorandsurfacemountedpermanentmagnetmotorsforelectricvehicleapplications[J].IEEEtransactionsonindustryapplications,2007,43(2):507-515.
[2]XiaC,WangZ,HouB,etal.DesignOptimizationandAnalysisofanExternalRotorPermanentMagnetSynchronousMotor[J].2019,11(3):545.