正弦单极励磁开关磁阻电机电磁转矩分析*

赵晓明，宋桂英

(河北工业大学，天津300130)

摘要通过对开关磁阻电机施加带有直流偏置的正弦单极电流，分析开关磁阻电机的电磁转矩。正弦单极励磁电流包含直流分量和交流分量，其分别产生转子磁链和定子旋转磁场，因此，开关磁阻电机可以使用与交流电机相同的矢量控制系统。结果表明，与传统励磁的开关磁阻电机相比，采用正弦单极励磁的开关磁阻电机的电磁转矩波动更小。

关键词开关磁阻电机；正弦单极电流励磁；矢量控制；电磁转矩

0引言

SR电机结构简单，转子采用简单的叠片结构，没有绕组和磁钢，尤其适于高速运行；定子采用集中绕组，可以成型绕制好后再嵌入定子槽内，定子装配工艺简单，制造成本低，冷却方便。SR电机以其独特的结构和优良的电气性能广泛应用在电动汽车、生活电器、工业工程、航空航天等各个领域，前景良好[1]。SR电机是双凸极结构，使用集中绕组，由于这种结构的特点，每相施加励磁时，只有自感存在，通常，梯形单极电流作为SR电机的励磁[2]，[3]。这种励磁下，SR电机产生有效的电磁转矩，在转矩电流比和电机效率上有很好的性能。但在换相时，由于电流的变化引起转矩的波动，进而产生电磁振动[4]，[5]。迭代学习控制技术[6]，直接转矩控制[7]，神经网络控制技术[8]可改变输出电流的波形，使SR电机的转矩变得平稳光滑。然而，以上方法增加了控制器和控制方法的复杂性，提高了电机的成本。……