基于有限元法的12-8極雙凸極永磁電機的靜態(tài)特性分析.pdf

1、隨著電力電子技術、微電子技術和計算機技術的進步以及高性能永磁材料的出現(xiàn)，電工學科近年來繼開關磁阻以后又出現(xiàn)了一個全新的研究方向--雙凸極永磁電機(DSPM)，由于開關磁阻電機具有一定的缺陷，即SR電機只有在繞組電感隨轉子位置角增大時給繞組通電才能夠產(chǎn)生正轉矩，因而，一個極距范圍內可用來產(chǎn)生轉矩的2個區(qū)域，只有其中一個得到利用，運行效率和材料利用率相對較低。與開關磁阻電機相同，DSPM電機需根據(jù)轉子位置，控制定子繞組電流的通與斷，而產(chǎn)生電

2、動轉矩，即在磁鏈增加時繞組通入正電流；在磁鏈減小時繞組通入負電流；電機在正負拍均產(chǎn)生正向轉矩，這使得DSPM電機的單位體積出力比開關磁阻電機成倍增加，雙凸極永磁電機的定、轉子極均為凸極結構，電機內存在著顯著的邊緣效應和高度的局部飽和現(xiàn)象，可選用二維有限元法對其磁場分布進行分析計算。 本文在對比開關磁組電機的基礎上分析了一種新型雙凸極電機的系統(tǒng)組成、結構特點，本文采用的是12/8極的拓撲結構，并運用有限元法對雙凸極電機的靜態(tài)特性進

3、行了分析。著重分析了不同電樞電流和不同永磁體厚度下電機的靜態(tài)特性。計算出電機轉矩脈動隨電樞電流和永磁體厚度的變化趨勢，得到了電機轉矩脈動最小條件下的結構參數(shù)，對雙凸極電機的設計具有一定指導意義。 利用分析得出的結果，設計了功率為1kW的樣機，為了檢驗樣機的各項性能，根據(jù)雙凸極永磁電機的數(shù)學模型和控制原理，在Matlab/Simulink中設計了樣機的仿真模型，同時對電機的電流和轉速，電流進行了仿真，驗證了該樣機動態(tài)響應快等優(yōu)點。