双极性分块转子开关磁阻电机_图文

1、 电 机 与 控 制 学 报 第 卷 称周 期 角 ） 。转 子 铁 心 磁 密 变 化 的 基 本 频 率 也 相 同 ， 周 期 角 为 。 为 ， 。其 中 ， 子轭 中部 单 定 元磁 密 分量 几乎 为 零 ， 是 由于在 定 子 轭 中部 磁 这 力 线几 乎 全是 沿 圆周 方 向 ， 即基 本 只有 分 量 。而 涡流损 耗 是 采用 谐 波 分解 法得 到 的 ， 因此 包 括 基 频涡 流损耗 和高频 涡 流损耗 。图 图 别 和 分 为 结 构双 极 性 和 的定 子 铁 心 和 转 子铁 心涡 流损耗 的谐 波分 量 。两种 电机 的定 子 涡流 定 子齿 中部单元 磁

2、 密 分 量 很小 ， 这是 由于 在定 子 齿 中部磁 力线几 乎全是 顺着定 子 齿极方 向 向内或 向 外， 即主要 为 量 。转 子 齿 的单 元 磁 密 由 于运 动 分 损 耗 主要为 低频 奇数 次谐 波 损耗 ， 中 三次 谐 波损 其 耗 最大 ， 而偶 数 次谐 波 损 耗 成分 非 常 小 。两 种 电机 的转 子涡流 损耗最 大 值 均 是基 频 损 耗 ， 低 频 涡流 且 的缘 故 ， 量值较 大 。 其 分 损 耗 占有 主 导地 位 。 双极 性 定 子 和转 子 涡流 的总损耗 均 比双极 性 的大 。 铁 损 计 算 本文忽略铁心 附加 损耗 ， 认为铁心损

3、 耗 由涡 流损 耗和磁 滞损 耗 构成 。采用 双 频 法 计算 双 极 性 巨 子 姆 窿 和 的铁心损耗 ， 双频法原理见 文献 。 涡流损 耗采用谐 波 分解法 ， 计算公 式 为 ， 、 ， （ 。 ） （ ， （ ） ） 式 中为全部单元数 ； 为计及 的谐波次数 ； 为第 次谐波的频率 ， 是基波频率的 倍 ； 为单元体积。 厂 磁滞损 耗采 用磁密 峰值 法 ， 计算 公式 为 ， 图 定 子 铁 心 涡 流 损 耗 谐 波 分 量 、 （ ） （ ， （ ） 式中 为磁滞循 环的数 目， 包括 主磁滞 回线和局 部磁 滞 回线 ， 于一 个周期内磁密波形上 下脉动的次数 。

4、等 图 和 图 分 别 为采 用 双 频 法 计 算 得 到 的 结构 双极性 和 的定 、 子 铁 心损 耗 转 密度 云图 。损 耗 云 图显 示 ， 种 电机 的转 子损 耗 密 两 蹩 芝 子 度均大 于定子 ， 两种 电机 最 大处 均 出 现在 转 子 的 且 齿极尖部 。 图 转 子 铁 心 涡 流 损 耗 谐 波 分 量 （） 子 定 （ ） 子 转 结构 双极 性 和 两种 电机 的损耗 图 双 极 性 定 转 子 铁 心 损 耗 密 度 云 图 计算 值如 表 示 ， 种 电机 的 涡流 损 耗 在 总铁 心 所 两 损 耗 中均 占有绝 对 比例 ， 定 子 铁 心 损耗

5、 远 高 于 转 且 子 铁 心 损 耗 。 双 极 性 的 定 子 总 铁 耗 为 ， 而双 极 性 的定 子 总铁 耗 为 ， 比双极 性 减 小 约 ； 双极 性 的转 子 总 铁耗 为 ， 双 极 性 的 转 子 总 铁 耗 为 而 ， 比双 极性 减 小 约 ； 双极 性 的 总铁心 损耗 为 。 而双 极性 总铁 心损 （ ） 子 定 （ 转 子 ） 耗 为 ，比 双极 性 减 小 约 ， 要 原 主 因在 于双 极 性 比双 极性 具有 更 短 的磁 图 双 极 性 定 转 子铁 心损 耗密 度 云 图 路 。计 及铜 耗 ， 极 性 的 总损 耗 比 同等 的双 双 第 期 极

6、 性 减小 约 。 陈小 元 等 ：双极 性 分块 转 亍开 关磁 阻 电机 ， ， 表 两 种 电 机 损 耗 比较 ， ， ： ， ， ， ， ， ： ， （ ） ， ， ， 结 语 将 双 极 性 励 磁 方 法 应 用 于 四相 结 构 ， ， ， ， ： ， ， ， ， 避 免 了采 用 单 极 性 励 磁 时 定 子 磁 通 冲突 问题 。 ， 二 维场 路耦 合有 限元 分 析 表 明 ， 当输 出功 率相 同时 ， 结 构 双极性 的 转矩 波 动 比 结 构 双 极 ， ， （ ）： 性 大 ， 双极 性 相 电 流 小 ， 得其 比双 但 使 极性 可 减 少 约 的 铜

7、耗 ， 心 损 耗 亦 减 小 铁 约 ， 损 耗 比同 等 的双 极 性 减 小 约 总 。 所 以 结 构双 极性 是 一种 低 损 耗 开关 磁 阻 电机 ， 电动 车等驱 动 领域 具有 潜 在 的应 用前 景 。 在 参 考 文 献： ， 一 ， ， ， ，： ： ， ， ： （ ） ， ， ： ， ， ： （ ） ， ， ， ，： 刘 闯 ， 强 ， 周 杨丽 开关磁阻电机两种绕组连 接方式的铁心损 耗 电工技 术学 报 ， （ ： ， ） ， ， ， ， ， ： ， （）： ， ， ， （ ） ： 杨丽 ， 刘闯 ， 严加根 开关磁阻 电机铁损 的双频法有 限元计算 方法的 研 究 中 国 电机 丁 程 学 报 ， ： ， （ ） 杨艳 ， 邓智泉