基于气隙变化的开关磁阻电机结构优化设计

发布时间：2021-06-11 19:33

　　针对电动汽车用开关磁阻电机转矩脉动大的问题,深入分析了电感、磁路饱和程度、径向力等对转矩及转矩脉动产生的影响,提出了设计并优化定子斜齿结构的方案,通过建立坐标系,用方程表示定子斜齿前沿所在直线和转子的运动轨迹,推导了转矩随定子结构改变的直接变化关系。对不同定子齿结构进行有限元仿真,验证理论推导,对比转矩脉动、最大转矩、电感、磁密等参数,确定最优定子斜齿结构。研究结果表明:通过电机优化设计,最大转矩增加20.8 Nm,平均转矩增加23 Nm,转矩脉动下降13%,提高了转矩输出能力,减小了转矩脉动。 

【文章来源】：微电机. 2020,53(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

磁链波形

磁通管法是工程上常用的计算电机径向力的方法,可以定性分析各个结构参数对径向力的影响。由于电机是轴对称图形,相同气隙的磁力线分布几乎相同,用磁力线或直线圆弧将气隙磁场分割成有规则形状的区域(磁通管),求出各个区域的磁导,利用串并联关系求出总磁导后再计算径向力。图2为典型气隙磁导计算图,分为a、b、c、d、e五个区域[12]。其中

优化前后齿极结构

【参考文献】：
期刊论文
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[3]考虑饱和的开关磁阻电机径向电磁力解析建模[J]. 左曙光,郑玉平,胡胜龙,毛钰.  同济大学学报(自然科学版). 2018(12)
[4]互感耦合SRM结构与性能的优化计算[J]. 高乐,刘威,胡文鸾,陈艺端,刘慧娟.  微电机. 2017(10)
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[8]同轴串联的双SRM转矩脉动抑制的研究[J]. 党选举,胡景佳,袁小唐.  计算机仿真. 2014(03)
[9]一种用于电动自行车的高性能开关磁阻电机系统[J]. 花为,华浩,赵桂书,程明.  南京航空航天大学学报. 2014(01)
[10]电流斩波控制条件下影响开关磁阻电机转矩脉动的结构因素分析[J]. 袁龙生,赵朝会,张迪.  电气技术. 2010(11)

硕士论文
[1]矿用直驱开关磁阻电机设计与热特性研究[D]. 刘江.大连理工大学 2018
[2]开关磁阻电机有限元分析及其定转子齿极结构优化[D]. 张东学.天津工业大学 2016



本文编号：3225154