赵为立，张海军，高瑞贞，张京军

(河北工程大学机电工程学院，河北邯郸056038)

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor，以下简称SRM)得到了学术界和工业界的广泛关注，成为当代电气传动领域的热门课题之一。目前，SRM的应用领域已涉及高速生产设备驱动、电动汽车、家用电器、航天飞机、机械手直接驱动等，在传统电机市场几近饱和的情况下，显示出强大的市场竞争力。

由于SRM具有强非线性与饱和特性的步进磁场，因此，存在具有周期脉动性的径向力和转矩，由此产生振动和噪声，进而制约了SRM的应用和发展，此问题成为近些年很多学者关注的热点和难点问题［1－3］。普遍认为引起电磁振动的因素主要有两个:一是作用在定子上的径向力，二是SRM的转矩脉动。Lawrenson等［4］最早提出了SRM的线性磁链模型。夏长亮等［5］通过曲线拟合变量参数获得精确的SRM磁强度曲线的数学关系式，提出了一种快速非线性模型。陈琼忠等［6］基于Dymola/Modelica系统，解决了SRM模型中子系统的耦合问题，提出了一种改进的快速非线性解析模型。现有的非线性模型主要针对磁路饱和以及转子偏心等问题，没有考虑电机的磁固参数耦合以及耦合关系对电磁力、转矩的影响。邱家俊等［7－8］的研究结果表明磁固耦合对水轮发电机系统会产生显著影响，因此在研究SRM时有必要考虑磁固耦合的影响。对于SRM定子系统，定子铁心内电磁场与位移场的相互耦合作用是SRM振动的一个重要特点，这也使得定子系统的振动比较复杂。为了更加全面地分析讨论SRM定子系统的振动特性，以便更好地指导该电机的设计、制造和运行，本文对SRM定子系统的磁固耦合动力特性进行深入的研究。……