傅登伟， 肖文生， 崔俊国， 司国琛， 栾 波， 王宏敏

(中国石油大学(华东) 机电工程学院，山东 青岛 266555)

0 引 言

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor, SRM)以其结构简单、成本低等优点被广泛应用。但其双凸极结构和开关形式会导致一些缺点[1]： 定子齿和转子齿交叠前所产生的边缘磁通，引起电流非线性变化；SRM转子上的转矩是由一系列脉冲转矩叠加而成，合成转矩不是一个恒定值。这些缺点导致SRM存在固有的转矩脉动。最大限度地减小转矩脉动已成为SRM优化设计的一项重要内容。目前大多采用遗传算法等优化设计方法。这些方法具有计算量庞大、模型构建复杂、计算时间长、对设备要求高等缺点[2]。田口方法只需借助直交表，对抽油机用SRM是一个较好的优化设计方法。

1 损耗和转矩分析

1.1 损耗分析

SRM在运行时产生的损耗Ploss主要由铜损PCu、机械损耗Pfw、杂散损耗Pw、铁损PFe组成。其算式为

Ploss=PCu+PFe+Pfw+Pw

(1)

绕组铜损为

PCu=qIrms2Rp

(2)

式中：Irms——相绕组电流的有效值；

Rp——相绕组的电阻。

若相电流波形已知，则相电流有效值为

(3)

式中：Nr——SRM的转子齿数；

θon——开关管的开通角；

θp——相绕组续流截止时的转子角度。

铁损主要有涡流和磁滞两部分损耗。这些损耗分布在定子极、定子轭等部分。

机械损耗主要由轴承摩擦损耗和通风损耗构成。摩擦损耗指产生于电机轴承处的摩擦，受加工精度、装配质量等多方面因素影响。通风损耗是电机与空气摩擦产生的功率消耗。机械损耗的经验计算式为

Pfw=14.562e0.001 44n

(4)

影响杂散损耗的因素较复杂，且难以准确计算，一般参考相应规格电机实测值或根据相关产品的技术条件确定。……