开关磁阻电动机互感特性及其对转矩的影响

开关磁阻电动机在两相励磁的工作条件下,定转子轭部磁场高度饱和使每相磁链有所减小。通过引入互感的方法可以定量计算磁链的减小量,并给出了互感计算式,利用有限元法分析了一台样机互感随转子位置和电流的变化规律,理论推导了互感对平均转矩影响的程度,研究了四相8/6极开关磁阻电动机稳态转矩波形在两种绕组连接方式下的不规则特性,结合互感特性,提出了改变不对称相绕组参数的技术方案。研究结果表明:电磁参数优化后,开关磁阻电动机的最小转矩和平均转矩均得以提高,转矩脉动减小,转矩波形规则。

3相全桥驱动的S-MCSRM数学模型

针对短磁路互感耦合开关磁阻电机(S-MCSRM)的绕组连接方式和原理,建立电机的简化磁网络模型。通过插值法计算得到开关磁阻电机(SRM)磁链/磁势曲线簇。在此基础上,推导S-MCSRM磁链方程,利用二分法计算S-MCSRM磁链特性。根据虚位移原理和SRM磁链/磁势模型,得到S-MCSRM两相同时导通时的矩角特性。利用有限元软件,从电磁场分析的角度,计算获得S-MCSRM的电磁特性,并与磁网络模型法进行比较,比较结果表明,该非线性建模法的误差不超过20%,验证了建模方法的合理性和有效性。根据建立的S-MCSRM数学模型,比较分析了电机和传统SRM的电磁转矩及转矩脉动系数。

一种相间耦合型短磁路开关磁阻电机的研究

提出一种相间耦合型多相短磁路开关磁阻电机,电机转子为铸铝加硅钢片的组合,确保磁通按短磁路闭合,可以提高功率密度,降低铁耗和制造成本,减轻重量,提高散热能力。分析了电机的结构特点,以五相10/8极开关磁阻电机为例,使用有限元法对电机主要性能进行仿真验证,分析了径向力波的谐波成份,并与普通结构开关磁阻电机进行对比,结果表明新型短磁路多相开关磁阻电机在低速或高速运行时均明显提升了平均转矩、功率密度、效率等性能,为高功率密度、高效率电机的设计提供了新思路,具有重要的理论和实用价值。