匡秀洪，庄圣贤，匡秀鹏，熊冬情

(1.西南交通大学，四川成都 610031;2.三一重工股份有限公司，湖南长沙 410000)

0 引 言

汽车发电机是给汽车上各种用电设备提供电能和对蓄电池进行充电的汽车电器设备。现代汽车用交流发电机在实际使用时都存在着效率低的问题，因此对爪极发电机磁场的分析计算、研究影响效率的因素就成了研究的重点。本文对一台型号为JFZ1725的电励磁爪极发电机使用ANSOFT软件进行了三维建模和有限元分析，在三维瞬态场中计算了电机空载和负载时的气隙磁通密度的波形及大小，同时利用MATLAB软件对气隙磁通密度进行谐波分析。最后对爪极发电机的漏磁进行了分析，针对爪极发电机漏磁严重，对爪极转子的结构进行了优化，论证了影响效率的因素，所得出的结论为爪极电机的进一步优化设计提供了参考。

1 爪极发电机的机理分析

爪极发电机是一种特殊的三相交流同步电机，具有制造工艺简单、体积小、成本低并且运行可靠等优点，它在汽车用发电机中占据了一定的优势。爪极发电机的定子上嵌有多相电枢绕组，其极数与转子相同。转子上装有比较特殊的爪极磁极，这种磁极结构有利于在转子直径较小的情况下，安排较多的磁极。除了转子结构有较大差别外，爪极发电机的电磁分析方法与同步发电机相同。不计磁路饱和时，励磁电流流过励磁绕组产生励磁磁动势和主磁通，主磁通经过磁路时便产生了空载每极总磁通和漏磁通。……