外轉子開關磁阻電動機的設計及其有限元分析.pdf

1、近年來,電動自行車作為一種新興的綠色代步工具正在興起.電動自行車的驅動系統是決定其運行性能和經濟性的關鍵所在.目前電動自行車所使用的驅動電機主要有直流電動機、感應電動機和無刷直流電動機.然而實驗證明,開關磁阻電機以其控制靈活、結構簡單、可靠性高、電氣性能優(yōu)良等優(yōu)勢,將成為電動車輛較好的驅動系統之一.開關磁阻電機系統是一種較為新型的調速系統,該系統主要由雙凸極式磁阻電機、功率變換器、轉子位置傳感器和控制器組成.國內外許多學者對開關磁阻電機

2、系統進行了研究.但是,開關磁阻電機的一些基礎理論,包括電機設計方法、發(fā)電工作原理和控制策略等尚未成熟和完善,還有許多問題需要進一步研究.該文在對前人成果的廣泛了解和研究的基礎上,總結了開關磁阻電機的基本方程、數學模型及其控制方法,提出了外轉子開關磁阻電機的設計理論方法.與傳統交流電機不同,開關磁阻電機采用雙凸極鐵心結構,并且只在定子上安裝各相勵磁繞組.繞組電流的非正弦與鐵心磁通密度的高飽和是開關磁阻電機運行的兩個特點;另外,開關磁阻電機

3、控制參數多,控制方案靈活,相電流波形隨著電機工作狀態(tài)的不同而變化,無法得到簡單、統一的數學模型及解析式.因此,傳統電機的性能分析方法對開關磁阻電機不盡適用.該文在認真總結研究前人關于開關磁阻電動機設計工作的基礎上,對部分設計公式進行了改造,使之適用于外轉子開關磁阻電動機的設計工作.并由此設計了一臺32/24極外轉子開關磁阻電動機.該文最后闡述了有限元方法應用與開關磁阻電機靜特性的分析.文中應用通用有限元分析軟件ANSYS計算出該文所設計