影响横向磁场开关磁阻电机性能的主要因素研究

2012-11-20张学毅马晓光朱永祥

微特电机 2012年9期

张学毅，马晓光，朱永祥

(湖南工业大学，湖南株洲412000)

0 引言

横向磁场开关磁阻电机(以下简称TFSRM)是根据“磁阻最小”原理设计的双凸极磁阻电动机，其运动方向与主磁路垂直，结构简单;由它所构成的调速系统可控参数多，可靠性高，起动转矩大，在宽广的转速和功率范围内效率高，易于实现正向起动和制动、反向起动和制动。TFSRM的最大缺陷是转矩脉动大，噪声大，转矩脉动会对低速车辆运行的平稳性产生影响等。为了使TFSRM在应用中扬长避短，有必要对影响TFSRM性能的主要因素进行分析，从而优化TFSRM的结构参数。

1 影响TFSRM输出转矩的因素

在普通径向电机中，由于齿槽结构的原因，电机极数不易过多;而TFSRM一般运行在低速大转矩状态，可采用增加极数、减少极距的方法来提高电磁转矩。但是，深入研究表明:TFSRM的输出转矩并不随极数增加而增加，原因是TFSRM极数增加时，极距将减小，铁心磁饱和度和漏磁将增加，输出转矩降低。因此，欲进一步提高TFSRM的输出转矩，可采用减小漏磁、屏蔽漏磁通的方法来实现，如:在电机的定子、转子铁心靠近气隙的侧面贴装永磁体，如图1所示，利用与漏磁通方向相反的永磁体磁通屏蔽漏磁通，减小漏磁，仿真结果表明采用永磁屏蔽能增加TFSRM的输出转矩。