計及端部效應的開關磁阻電機電磁性能有限元分析.pdf

1、開關磁阻電機（簡稱SR電機）結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)運行可靠，調(diào)速控制方便靈活等諸多特點，同時其鐵心的磁通波形也非常復雜，損耗中尤其鐵耗計算較為困難。隨著SR電機在更多領域的廣泛的應用，對SR電機本體電磁、鐵耗的準確計算和研究就顯得更為重要。因此，本文以開關磁阻電機傳統(tǒng)二維電磁場計算中忽略端部效應問題和鐵耗計算問題為研究對象，進行了一系列的理論計算研究和分析。
　　 首先本文根據(jù)開關磁阻電機性能及其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，搭建了控制系統(tǒng)的整體模型

2、，在電磁場基本理論的基礎上，通過引入了端部漏感來建立電機磁場方程和主控制電路耦合模型，進而考慮了SR電機的端部效應，采用二維有限元法對角度位置控制下的SR電機的電磁場進行了數(shù)值研究。并以一臺三相12/8極開關磁阻電機為例，得到了該SR電機的電磁轉(zhuǎn)矩、相電流波形以及磁鏈等參量的變化曲線，最后把數(shù)值計算的結(jié)果和實測數(shù)據(jù)進行比對分析，得到了一些有效的相關結(jié)論。
　　 其次通過對SR電機三維電磁瞬態(tài)場進行了有限元的數(shù)值計算，得到了SR電

3、機鐵心各部分磁密的分布情況。通過對其分析，按各處磁密的不同劃分為不同的區(qū)域，為后面的鐵耗分區(qū)域計算提供了理論依據(jù)。
　　 最后本文結(jié)合前面SR電機內(nèi)磁場的數(shù)值計算和分析，采用常系數(shù)三項式模型，基于時步有限元法對SR電機定、轉(zhuǎn)子齒部和軛部的鐵耗進行了計算，同時又根據(jù)磁密的分布規(guī)律劃分了不同的區(qū)域，對其不同區(qū)域的磁密進行了諧波分析，然后分別得到了各個區(qū)域的鐵心損耗，將這兩種方法計算結(jié)果進行分析和比對，驗證采用時步有限元法計算SR電機