杨玉波， 王宁， 王秀和

(山东大学 电气工程学院，山东 济南 250061)



E型铁心开关磁通电机的电磁性能解析计算

杨玉波， 王宁， 王秀和

(山东大学 电气工程学院，山东 济南 250061)

由于复杂磁路的影响，开关磁通电机电磁性能的解析计算是个难点。采用子域法，通过子域划分、建立偏微分方程与通解、确立边界条件和积分常数求解等步骤建立E型铁心结构开关磁通电机的解析模型，计算得到了各子域矢量磁位、磁通密度、绕组磁链、电动势和电磁转矩，分析了不同定转子极数组合对绕组电动势和齿槽转矩的影响，得到了合适的极数组合。与有限元法计算结果的对比表明，空载时两者计算结果非常接近，负载时由于电枢反应磁场的影响，与非线性有限元相比，解析法会带来一定误差。虽然该解析模型不能考虑饱和的影响，由于解析法计算速度快，能得到规律性的结论，非常适合电机的初始设计和优化计算。

开关磁通电机； E型铁心； 双凸极结构； 解析法； 有限元法

0 引 言

磁通开关电机结合了永磁电机和磁阻电机的优点，采用双凸极结构，绕组和永磁体都安装在定子上，转子由硅钢片叠加而成，具有能量密度高和结构简单可靠等优点，在电动汽车等领域具有广阔的应用前景。但是，也存在永磁体用量大、聚磁效应容易导致高饱和的问题。

相关文献针对磁通开关电机的拓扑结构、电磁性能分析方法和转矩脉动削弱方法等领域进行了深入的研究。文献[1-2]提出了两种直流励磁的开关磁通电机拓扑结构，采用有限元法分析了电机性能，电励磁结构在保持了一定转矩密度的同时显著提高了弱磁性能。……