引言
履带驱动电机是坦克、拖拉机等对兼顾加速性能，爬坡能力和平坦路况行驶性能都有要求的驱动行驶部件的核心枢纽，同时还需要对于减小噪声和提高驱动效率有着很高的要求。
上海合愉电机永磁同步电机具有高转矩密度、良好的转矩控制能力，较宽的调速范围、高效率、体积小、质量轻、过载倍数高、可靠性高。运行平稳等特点很适用于履带驱动电机。同时低速大转矩电机应用广泛，在重型机床、矿山机械、石油机械、建筑机械、起重机械、冶金机械等重型机械均有较大的应用前景。
本文通过分析低速大转矩电机的特点，选择切向式永磁体分布，对电机进行磁路计算，并用 Matlab 进行路算验证电磁方案，再对电机进行 Ansoft 有限元仿真，对电机的空载及负载进行分析。
履带驱动电机的设计
根据技术指标，选定电机基本参数。根据低速大转矩永磁同步电机基本原理，利用 Matlab对其路算进行编程，利用程序仿真不断修正电机参数，以得到（上海合愉电机）电机设计的初步方案。
1 电机结构的选择
永磁同步电动机的主要尺寸包括定子和转子两部分，设定子外径为 820mm，初定子内径为620mm，电机铁芯轴向长度为440。
2 电机磁路的选择
在大扭矩情况下,减小电机的额定电流,则必须使每极含有较高的磁场。本次设计的低速大扭矩永磁同步电动机的转子采用切向磁路结构。可以克服径向结构在多极时的每极激励面积不足的缺点,方便地根据需要通过调整永磁体沿转子径向槽深来选择励磁面积的大小。切向式转子结构电动机由于交轴电感最大，较大的交轴电感和交轴与直轴电感的比值不仅可以提高电动机的牵入同步的能力，还可以提高电机的最大转矩倍数。
3 电磁负荷的选择
电磁负荷越高，电机的尺寸将越小，重量的就越轻，成本也越低。但电磁负荷的选取与许多因素有关，不但影响电机有效材料的耗用量，而且对电机的参数、起动和运行性能、可靠性等都有重要影响。
4 极槽配合
在电机设计中，随着每极每相槽数的增加，电机定子内径不变，由于槽内绝缘体积增加，电机外径增加，电机体积变大，端部用铜增加，电机质量增加，但是电机绕组磁动势正弦度增加，电机纹波转矩降低，转矩脉动减小，铁耗降低，同时绕组反电势正弦度提高， 谐波含量降低， 但是基波绕组因数降低， 电机输出扭矩降低。合理选择电机槽极比， 调整电机效率和外特性。
当每级每相槽数 q 越大时，谐波电动势的分布系数的趋势越小，从而抑制谐波电动势的效果越好，由于在电机运行过程中转矩脉动、电磁径向力会导致电机振动，定子齿部过窄会导致定子齿部机械强度过差，从而导致定子齿部断折。另外，每极每相槽数的增加，会造成定子制造成本大幅增加，影响电机经济性，定子绕组绕线困难，同时为定子槽口宽度优化， 减小电机转矩脉动增加限制，本文选择 32 级 48 槽。
5 气隙的选择
永磁同步电机的气隙长度比其他电机会大些，因为增加电机的气隙可以使永磁同步电机的杂散损耗变小，可以使电机的齿槽转矩变低。但是增大气隙会降低电机过载能力，使永磁体的使用量变大。考虑电机过载能力，齿槽转矩，装配问题，永磁体用量，气隙长度经过计算最终选择1.4mm。
6 永磁体的材料选择及设计
永磁体的材料有很多种，其性能的差异也很大，因此，再设计永磁同步电机得永磁体时应考虑其工作环境及特点进行选择。履带驱动低速大转矩永磁同步电机属于调速类永磁同步电机，适用于该类永磁同步电机的永磁体只有稀土永磁材料，这些材料通常具有较高的剩磁密度和矫顽力。其剩磁密度一般在 1.06T 左右，矫顽力在 927kA/m。永磁体的的尺寸主要是磁化方向长度 、宽度 、轴向长度 。一般永磁体轴向长度与电机的铁芯长相等或稍小于电机的铁芯长。在设计电机永磁体时需考虑以下因素。在确定磁化方向长度时永磁体应处于最佳工作点并具有合理的直轴电抗值。永磁体宽度不能太小，当宽度太小时会提高永磁体废品率，使永磁体成本增加同时也不易运输，并且当永磁体太薄时会使其易于退磁降低电机的可靠性及稳定性。
永磁同步电机计算方案
合愉电机额定功率为 75kW，额定转速 90r/min，没向线电压为 220V，本文采用 24Hz 供电，磁极数为 32 极。多极低速大转矩永磁同步电动机的定子槽型参考普通感应电机定子槽型。为消除五次和七次谐波，选择短距绕组，令节距 y 等于 1。基于路算程序分析了 32 极 48 槽电机的电磁特性。电机选择梨型槽，其中
