開關(guān)磁阻電機(jī)損耗及其溫升研究.pdf

1、開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)特殊，僅在定子上設(shè)有集中繞組，與普通交流電機(jī)的工作機(jī)理不同，鐵心中的磁通密度要受到電機(jī)相數(shù)，定、轉(zhuǎn)子齒極數(shù)，繞組的連接方式以及工作狀況等因素的制約。非線性的磁通密度波形使電機(jī)損耗的計(jì)算，尤其是鐵損，難以實(shí)現(xiàn)。由于電機(jī)中的能量損耗最終會(huì)轉(zhuǎn)變成熱能，使電機(jī)鐵心和繞組的溫度升高，從而影響電機(jī)的使用壽命。所以溫升分析是尋找提高磁阻電機(jī)性能措施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)前，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的損耗和發(fā)熱方面的研究工作還不夠完善，

2、仍然依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算或者估計(jì)。因此，本文就對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的損耗及溫升進(jìn)行了一系列研究工作。
　　首先介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)損耗分析和溫升問題的國(guó)內(nèi)外研究概況。其次，以工作于發(fā)電狀態(tài)的12/8雙通道開關(guān)磁阻電機(jī)作為研究對(duì)象，在JMAG-Stduio軟件中建立仿真模型，分析電機(jī)的磁場(chǎng)分布情況，得到鐵心不同部位磁通密度的波形和變化規(guī)律，并且研究了繞組連接方式對(duì)磁場(chǎng)分布的影響。在磁場(chǎng)仿真的基礎(chǔ)之上，對(duì)鐵損進(jìn)行計(jì)算，并且選擇雙頻法把鐵損中的

3、兩種類型的損耗分離開。其中，渦流損耗的計(jì)算選用頻率分析法，而磁滯損耗的計(jì)算采用頻率分解法和最大磁密法。再以鐵損和銅損的計(jì)算結(jié)果作為熱源，用三維有限元法對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行瞬態(tài)熱分析，為以后進(jìn)行電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)。
　　為了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，搭建額定電壓為270V，額定功率為7.5kW，以dsPIC33F單片機(jī)和CPLD為控制系統(tǒng)核心的試驗(yàn)平臺(tái)。完成硬件的設(shè)計(jì)和數(shù)字控制器軟件模塊的編程工作。在試驗(yàn)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)發(fā)電并測(cè)量電壓、電流、轉(zhuǎn)