本文属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是对该研究的详细学术报告：
作者与机构
本文的主要作者是刘春和，来自天津航海仪器研究所（Tianjin Navigation Instrument Research Institute, Tianjin 300131, China）。该研究发表于《微电机》期刊2002年第35卷第3期。
学术背景
该研究的主要科学领域是电机工程，特别是无刷直流力矩电机的设计与优化。传统直流力矩电机的静摩擦力矩一直是影响系统精度的主要问题，因为它会导致系统出现“死区”。随着系统精度的不断提高，减少或消除静摩擦力矩的需求日益迫切。传统电机的静摩擦力矩主要由三部分组成：电刷与换向器之间的机械摩擦、永磁体与导磁体之间的磁滞阻尼、以及转子铁心开槽引起的磁阻力矩。本文提出了一种新型的无铁心电枢无刷直流力矩电机，通过去除电枢上的铁心并使用电子换向技术，完全消除了静摩擦力矩。
研究流程
- 电机设计：该电机采用钕铁硼永磁体作为激磁材料，气隙磁密通过模拟磁路直接测量。电枢绕组采用单层分布绕组，有效边为单层，端部为双层，这种设计简化了结构并便于环氧树脂灌注。
- 参数计算：推导了电机的电流、力矩和反电势等参数的计算方法。具体包括：
- 一相绕组的力矩计算，假设气隙磁通按正弦分布。
- 一相绕组的反电势计算，考虑了转子转速和绕组导体的线速度。
- 星形接法单相导通三相三状态（Y133）的力矩和电流计算。
- 星形接法两相导通三相六状态（Y236）的力矩和电流计算。
- 星形接法三相导通三相六状态（Y336）的电流和力矩计算。
- 三角形接法三相导通三相六状态（△336）的电流和力矩计算。
- 堵转状态分析：分析了堵转状态下的电流和力矩，推导了不同控制方式下的电流和力矩计算式。
- 绕组导线影响：研究了绕组导线直径对电机性能的影响，发现加粗导线直径可以增加力矩，但同时会增加电流和功耗。
- 实例计算：对一种工作在Y236状态下的无铁心无刷力矩电机进行了计算，并给出了不同绕组导线的计算结果。
主要结果
- 力矩和电流计算：推导了不同控制方式下的力矩和电流计算公式，并通过实例验证了这些公式的准确性。
- 堵转状态分析：得出了堵转状态下的电流和力矩计算式，并分析了不同控制方式下的力矩波动。
- 绕组导线影响：发现加粗导线直径可以显著增加力矩，但同时会大幅增加电流和功耗，力矩系数则随导线直径的平方成反比减小。
- 实例验证：通过实际电机的测试数据，验证了理论计算的准确性，实测值与计算值基本吻合。
结论与意义
该研究提出了一种新型的无铁心电枢无刷直流力矩电机，完全消除了静摩擦力矩，显著提高了系统精度。此外，该电机的电气时间常数小、加工工艺简单，具有较高的应用价值。研究还推导了电机的电流、力矩和反电势等参数的计算方法，为电机的设计和优化提供了理论依据。
研究亮点
- 创新设计：提出了一种新型的无铁心电枢无刷直流力矩电机，完全消除了静摩擦力矩。
- 理论推导：详细推导了电机的电流、力矩和反电势等参数的计算方法，为电机的设计和优化提供了理论支持。
- 实例验证：通过实际电机的测试数据，验证了理论计算的准确性，证明了该设计的可行性。
其他有价值的内容
本文还详细分析了绕组导线直径对电机性能的影响，发现加粗导线直径可以显著增加力矩，但同时会大幅增加电流和功耗。这一发现为电机的优化设计提供了重要参考。
总之，该研究在电机工程领域具有重要的理论和应用价值，为无刷直流力矩电机的设计和优化提供了新的思路和方法。