陆晶颖，蒋 伟，陶明明

(扬州大学,扬州225127)

0 引 言

开关磁阻电机结构简单坚固,各相独立,可以长时间工作在恶劣环境下,适用于机床设备、电动汽车、煤矿工业等领域。然而其转矩脉动较大会引起噪声等问题,影响整机的运行性能,限制了开关磁阻电机的应用与发展[1-2]。本文利用有限元工具对一个四相8/6极的开关磁阻电机进行有限元分析,对转矩脉动产生的机理进行研究,介绍了一种新型的阶梯状励磁电流模式,研究该励磁电流模式的参考电流及励磁相重叠角度的参数对转矩脉动的影响[3-6]。对传统双相励磁模式及新型励磁电流模式进行实验,实验表明,本文所介绍的新型阶梯状的励磁电流模式可以降低开关磁阻电机的转矩脉动,通过调节参考电流及励磁相重叠角度的参数可获得最小转矩脉动。

1 转矩脉动产生的机理研究

1.1 有限元建模

基于Magnet的四相8/6极开关磁阻电机(以下简称SRM)的3D有限元模型及其网络剖分如图1所示。电机定子每极绕有线圈130匝,每相绕组由两个线圈串联而成,采用不对称半桥的拓扑结构。

图1 8/6极SRM有限元建模

1.2 转矩脉动产生的机理

SRM换相励磁的运行特性导致其转矩脉动大于其他种类电机。SRM在换相过程中,当前励磁相关断后不再产生电磁转矩,下一励磁相的电流不可以突变,所产生的电磁转矩有一个缓增的过程,即产生转矩脉动。当前励磁相相电流减小,下一励磁相相电流增大,当两相电流大小相等时,产生的转矩脉动最大。……