計(jì)及端部效應(yīng)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)電磁性能有限元分析.pdf

1、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)SR電機(jī)）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)運(yùn)行可靠，調(diào)速控制方便靈活等諸多特點(diǎn)，同時(shí)其鐵心的磁通波形也非常復(fù)雜，損耗中尤其鐵耗計(jì)算較為困難。隨著SR電機(jī)在更多領(lǐng)域的廣泛的應(yīng)用，對(duì)SR電機(jī)本體電磁、鐵耗的準(zhǔn)確計(jì)算和研究就顯得更為重要。因此，本文以開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)傳統(tǒng)二維電磁場(chǎng)計(jì)算中忽略端部效應(yīng)問(wèn)題和鐵耗計(jì)算問(wèn)題為研究對(duì)象，進(jìn)行了一系列的理論計(jì)算研究和分析。
　　 首先本文根據(jù)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)性能及其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，搭建了控制系統(tǒng)的整體模型

2、，在電磁場(chǎng)基本理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入了端部漏感來(lái)建立電機(jī)磁場(chǎng)方程和主控制電路耦合模型，進(jìn)而考慮了SR電機(jī)的端部效應(yīng)，采用二維有限元法對(duì)角度位置控制下的SR電機(jī)的電磁場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值研究。并以一臺(tái)三相12/8極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)為例，得到了該SR電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩、相電流波形以及磁鏈等參量的變化曲線，最后把數(shù)值計(jì)算的結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，得到了一些有效的相關(guān)結(jié)論。
　　 其次通過(guò)對(duì)SR電機(jī)三維電磁瞬態(tài)場(chǎng)進(jìn)行了有限元的數(shù)值計(jì)算，得到了SR電

3、機(jī)鐵心各部分磁密的分布情況。通過(guò)對(duì)其分析，按各處磁密的不同劃分為不同的區(qū)域，為后面的鐵耗分區(qū)域計(jì)算提供了理論依據(jù)。
　　 最后本文結(jié)合前面SR電機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算和分析，采用常系數(shù)三項(xiàng)式模型，基于時(shí)步有限元法對(duì)SR電機(jī)定、轉(zhuǎn)子齒部和軛部的鐵耗進(jìn)行了計(jì)算，同時(shí)又根據(jù)磁密的分布規(guī)律劃分了不同的區(qū)域，對(duì)其不同區(qū)域的磁密進(jìn)行了諧波分析，然后分別得到了各個(gè)區(qū)域的鐵心損耗，將這兩種方法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析和比對(duì)，驗(yàn)證采用時(shí)步有限元法計(jì)算SR電機(jī)