基于Ansoft的開關磁阻電機有限元分析與研究.pdf

1、開關磁阻電機是近年來隨著電力電子技術和控制技術的發(fā)展而誕生的一種特種電機，并以其結構簡單、堅固、成本低廉、起動轉矩大、效率高等優(yōu)點，在許多領域得到了廣泛的應用。利用電機電磁場理論和有限元法進行開關磁阻電機磁場分析與計算，在其研究中占據(jù)至關重要的地位，它是整個電機設計和運行性能分析的基礎。由于開關磁阻電機結構與傳統(tǒng)的交直流電機具有很大的差別，加之其顯著邊緣效應及高度的過飽和特性，以路的觀點進行電機性能的理論分析便顯出很大的局限性；相反地，

2、以場的觀點，全面、系統(tǒng)地分析電機性能，以便進行電機設計、性能分析及仿真計算，便顯示出極大的優(yōu)越性。 本論文以開關磁阻電機電磁場的有限元分析為主題開展研究工作，在系統(tǒng)總結電機電磁場以及工程電磁場數(shù)值計算理論的基礎上，基于工程電磁場有限元分析軟件Ansoft，采用全場域的分析方法，對開關磁阻電機的磁場分布、靜態(tài)特性等進行了大量的仿真分析與研究。一方面得出了開關磁阻電機在幾個典型轉子位置下的磁場分布圖，并據(jù)此總結了電機內磁場的分布規(guī)律

3、；另一方面繪制出了開關磁阻電機的非線性磁化曲線族，即ψ-θ-I 關系曲線、電感曲線和靜態(tài)轉矩曲線等靜態(tài)特性曲線。 此外，本論文還分析了開關磁阻電機的穩(wěn)態(tài)溫升，建立了其等效磁網(wǎng)絡模型，并對開關磁阻電機的穩(wěn)態(tài)特性進行了仿真研究，計算出了電機在穩(wěn)態(tài)運行情況下的相電流、磁鏈以及動態(tài)轉矩等曲線。同時，針對開關磁阻電機運行過程中存在轉矩脈動的缺點，本論文還討論了其減振降躁的一些具體措施。 由仿真結果可知，本論文所建立的開關磁阻電機二