高速开关磁阻电机电磁解析分析方法

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ＳＭ，Ｒ不适用于高速运行的低极数Ｓ的基础上，导了Ｒ／Ｒ推
４２极高速ＳＭ三个重要位置的磁化曲线计算公式，与有限元结果做了对比。对额定工况下的／Ｒ并４２极ＳＭ样机进行了转矩校验，出了传统校验法的不足，出了新的校验方法。最后，虑电／Ｒ指提考
第ｌ４卷
第９期
电机与控制学报
ＥＬＥＣＴＲＩＣＭＡＣＨＩＥＳＡＮＤＣＯＮＴＲＯＬＮ
Ｖ０＿１Ｎｏ９ｌ４．
Ｓｐ．２０ｅ０１
２１００年９月
高速开关磁阻电机电磁解析分析方法
裴丽娜葛宝明，毕大强孙东森，，
ｔｃｔｒ（Ｒ．Ｔｅｅａｅｓｍｅｃｍｐｔｉａｆｍｌｓｆｒｌ — ｅｄｍｔｒｗｔｕｔｐｌｓａｅｍｏｎｏＳＭ）ｈｒｒｏｏｕａｏｌｏｕａｏｓｅｏｓｉｍｌ—ｏ，ｔｎｒｏｗｐｏｈｉｅ
（．京交通大学电气工程学院，京１０４２清华大学电力系统国家重点实验室，京１０８）１北北００４；．北００４
摘
要：化曲线计算是ＳＭ解析计算的关键，有的磁化曲线计算公式大多针对多极数低速磁Ｒ现
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关键词：高速电机；开关磁阻电机；化曲线；转矩校验；自起动磁
中图分类号：Ｍ３１３Ｔ０．文献标志码：Ａ文章编号：１０ — ４Ｘ（０００ — ０８００７４９２１）９０４ — ７
Ｋｅｒｓｉｈｓｅｄｍｏｏ；ｓｉｈｄｒｌｃｎｅｍｏｏ；ｍａｎｔｉｇｃｒｅｏｑｅｖｒｃｔｎｅｆｓｒｙｗｏｄ：ｈｇ —ｐｅｔｒｗｔｅｅｕｔｃｔｒｃａｇｅｉｎｕｖ；ｔｒｕｅｆａｉ；ｓｌｔｔｚｉｉｏ－ａ
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01开关磁阻电机的电磁场分析

!观察此时屏幕显示的WX.WY.WZ三根轴位置的变化
11
Preprocessor>--Modeling--Operate>--Booleans--Divide>Area by WrkPlane 点击图形，在弹出的 Multiple_Entities对话框中，通过Prev 或Next选中圆
Utility Menu>WorkPlane>Align WP with>Global Cartesian 如果想看看WP是否已复位，Utility Menu>Plot>Replot Replot提供的是刷新屏幕的功能，有时，某些操作进行后，从屏幕上看不出有什么作用，这时，用Replot，就可以看到预计的效果了。 (3)将WP沿Y轴移动（-b1）,再绕X轴旋转90度，切割下半个圆，复位WP 只要把以上的操作步骤中“键入0,b1,0 ”改为“键入0,-b1,0”，选中下半个圆，就可以了。
2
现在我们来分析一个双凸极结构的电机结构如图：定子6齿，转子4齿
代表绕组
定子
转子
3
对直流制动器做电磁场分析时，采用的是线性模型。本例采用非线性模型，用磁化曲线来描述铁磁材料的磁导率。为简化分析，假设如下：（1）电机磁场沿轴向无变化，忽略端部效应，简化为二维电磁场问题（2）铁心冲片各向同性，磁化曲线单值（3）电机外部的磁场忽略不计，定子外表面圆周为一等矢量位面（4）忽略涡流效应
8
除非特别说明，圆（面、线）均同心，圆心位于坐标原点。一、定子 1、画定子轭半径分别为d1/2,d2/2的圆环 Main Menu>Preprocessor>--Modeling--Create>--Areas--Circle>Annulus 键入

高速开关磁阻电机电磁解析分析方法

高速开关磁阻电机电磁解析分析方法裴丽娜;葛宝明;毕大强;孙东森【摘要】磁化曲线计算是SRM解析计算的关键,现有的磁化曲线计算公式大多针对多极数低速SRM,不适用于高速运行的低极数SRM.本文在传统8/6极低速SRM 磁化曲线的基础上,推导了4/2极高速SRM三个重要位置的磁化曲线计算公式,并与有限元结果做了对比.对额定工况下的4/2极SRM样机进行了转矩校验,指出了传统校验法的不足,提出了新的校验方法.最后,考虑电机自起动能力,优化了电机转子结构.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2010(014)009【总页数】7页(P48-54)【关键词】高速电机;开关磁阻电机;磁化曲线;转矩校验;自起动【作者】裴丽娜;葛宝明;毕大强;孙东森【作者单位】北京交通大学,电气工程学院,北京,100044;北京交通大学,电气工程学院,北京,100044;清华大学,电力系统国家重点实验室,北京,100084;北京交通大学,电气工程学院,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】TM301.30 引言开关磁阻电机（Switched reluctance motor，SRM）结构简单坚固、可靠性高、容错能力强、调速性能优异，非常适合应用于高速领域［1］。

SRM为双凸极结构，在实际运行过程中定、转子极身存在显著的边缘效应和高度的局部饱和现象，其磁场分析复杂，非线性及其严重，使得高速SRM在电机本体和驱动电路系统设计与实现等方面存在许多技术难题［2］，其中磁化曲线的计算最为关键。

SRM的磁化曲线是一组不同转子位置下的非线性磁化曲线族，最重要的3条分别为定子极中心轴线与转子槽中心线重合位置（不对齐位置）、定转子极中心轴线重合位置（对齐位置）及临界对齐位置的磁化曲线［3］。

现有的磁化曲线计算公式大多针对多极数低速SRM，不适合高速运行的低极数SRM。

本文在传统8/6极低速SRM磁化曲线的基础上，推导了4/2极高速SRM磁化曲线计算公式，通过实例计算、分析，与有限元计算结果比较，证明了解析计算的准确性。

开关磁阻电机磁链特性检测方法综述

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2018年第11期·101·文章编号：2095－6835（2018）11－0101－02开关磁阻电机磁链特性检测方法综述＊王松胜，张海华，刘思伟（天津工业大学电气工程与自动化学院，天津300387）摘要：对开关磁阻电机现有的磁链特性检测方法进行了综合评述。

开关磁阻电机磁链特性检测是其电机特性研究中的重要环节，获取准确的磁链特性是实现电机高性能控制的重要前提。

磁链特性检测方法有2种，即有限元分析法和实验测量法。

有限元分析法因其检测精度和计算烦琐程度之间存在矛盾，在实际中难以得到实现；实验测量法包括直接测量和间接测量，间接测量因其自身具有操作实施简单、检测精度高等优点得到了广泛应用。

伴随着人工智能技术的不断发展，现在国内外学者将越来越多的智能算法应用到磁链特性检测中去。

关键词：开关磁阻电机；磁链特性检测；有限元分析；实验测量法中图分类号：TM352文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2018.11.101开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor ，SRM ）是一种结构简单、可控参数多、调速性能好、运行可靠的新型机电一体化调速电机，适合用在电动汽车、轮船和飞机驱动装置上。

SRM 具有双凸极结构且采用脉冲供电方式，使得其磁场具有严重的非线性，难以用解析式准确表达。

SRM 的电磁特性描述直接影响到电机的分析、设计与应用，获取SRM 准确的磁链特性和转矩特性，是实现SRM 准确建模及高性能控制的重要依据。

因此，磁链特性检测就成了至关重要的一步。

1基本原理开关磁阻电机为双凸极结构电机，其定转子采用普通硅钢片叠压而成，定子极采用集中绕组，转子极无绕组和永久磁体，因此电机本体结构和控制电路简单，大大降低了制造成本[1]。

为了保证磁路与力学的对称性，其定转子必须为偶数个。

开关磁阻电动机(1,2章)

i
2 m ax ut
LB
L
rt
其中：LB
Lmax
L
3
on
第28页
2、转矩计算：瞬时相电流产生的电磁转矩。
Tem
1 i2 2
L
（电感不受电流大小的影响）
平均电磁转矩：
Tav
m1 T
T 1 i 2 L dt
0 2
第29页
第二节准线性模型分析
准线性模型分析是将电机的磁特性曲线分段线性化。 1、电机的饱和磁特性及分段线性化
dt dt
dt i dt
“+”对应开关闭合； “-”对应于开关断开。
即： u
L
di dt
iR
ir
L
（电压平衡方程）
电源自感电阻旋转电
电压压降压降势压降
1、电流计算：
第25页
分段求解：
（1） 0 t t1
i u t (u L di
Lm in
dt
(2) t1 t t2 (R 0)
第35页
4）由式Tav可得： r u F / T
其中F为电机结构参数，m、θr、θ1、Lmax、Lmin及控制参数θon、θoff的函数，表明SRM的固有机械特性与串励
直流电及相仿。
由准线性的分析过程可得
5）提高有效能量的方法。（增加W2）
_
a.加大电流ip,使 AB 线左移； _
b.加大磁链幅值使 BC 线上移；
Lm
ini
2 P
1 2
max LminiP
Lmax Lmin
2
V 2
2 r
off
1
1 on
Lm in

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