赵朝会， 袁龙生， 李 键， 曹书豪

（1.上海电机学院 电气学院，上海200240；2.上海电气电站设备有限公司发电机厂，上海200240；3.上海电气风电设备有限公司，上海200240）

在定子齿部嵌入永磁体的磁通切换双凸极电动机（Permanent Magnet Flux Switching Motor，FSPM）最早是于1955年由Rauch和Johnson提出的[1]，之后很长一段时间内对这种电动机的研究很少。随着永磁材料的发展，Hoang等[2-4]在1997年重新将研究目光投向FSPM，随后电励磁FSPM[5-6]、混 合 励 磁 FSPM 也 被 相 继 提 出[7-9]。国内的浙江大学和东南大学较早就开展了对FSPM电动机的研究[10-15]。图1所示为浙江大学研制的24V、450W、1 500r／min的三相6／5极结构FSPM的截面图；图2所示为东南大学研制的三相12／10极结构FSPM。其中，浙江大学主要以6／4极、6／5极FSPM为载体，研究了FSPM的弱磁扩速运行的结构与性能等；东南大学以12／10、12／8极FSPM为载体，研究了其端部效应对新型定子永磁型双凸极电动机反电势的影响等。

黄志 文等[12-14]认 为：6／5 极 FSPM 比 6／4、12／10、12／8极FSPM具有更好的性能，更宽的弱磁范围。本文探讨了一种6／7极FSPM，对其静态场和瞬态场进行了有限元计算，并与6／5极FSPM的性能进行了对比，进一步验证6／7极FSPM性能的优越性。

1 6／7极FSPM的结构及参数

图3为一台三相6／7极FSPM结构图。该电动机转子与开关磁阻电动机的转子相似，定子采用对称的三相集中式绕组，空间相对的两绕组反向串联成一相，永磁体采用切向充磁，相邻的两个永磁体充磁方向相反，定子铁心为U型的导磁铁芯。

图3 6／7极FSPM结构图Fig.3 Structure of 6／7pole FSPM

用于磁场分析计算的FSPM的结构参数如表1所示，其中用于有限元计算的6／3、6／5、6／7极FSPM定子结构参数均相同。

表1 电动机结构参数Tab.1 Structure parameters of FSPM

2 6／7极FSPM的电磁场分析与计算

为了便于有限元分析，假设如下[15]：① 磁场沿电动机轴向不变，把问题作为二维磁场来处理；……