夏晨曦, 冯垚径, 顾卫东

(1.湖南大学 电气与信息工程学院，湖南 长沙 410082；2.上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司,上海 200063)

0 引 言

同步磁阻电机(SynRM)利用磁路磁阻差产生电磁转矩，转子上没有永磁体和鼠笼。SynRM具有低成本、高可靠性和无转子铜耗等优势,成为异步电机的最佳替代品，拥有广阔的市场前景，引起了诸多学者关注。

SynRM定子多采用分布式交流绕组[1]。为了追求高功率密度，近年来集中绕组也开始应用到SynRM中。由于转子结构非常复杂，国内外文献大多基于U型[2]和C型[3]磁障进行SynRM设计，借助多目标优化算法[4]，寻求兼顾高输出转矩和低转矩脉动的转子结构。但多层磁障结构导致待优化变量多、代理模型复杂，给电机优化带来了很大的困难。

本文以快速设计高性能SynRM为目的，以1台3 kW电机为例，针对典型的C型磁障结构，对比不同绕组形式下的SynRM性能。通过约束电机结构参数削弱齿槽效应，从而降低转矩脉动，简化转子模型。不仅为电机设计提供了便利，也减少了待优化的参数数量，提高了优化效率。研究了定子槽开口及转子参数对电机性能的影响，并借助遗传算法对电磁转矩和转矩脉动进行优化，对SynRM设计具有积极意义。

1 定子设计研究

SynRM定子结构通常与异步电机类似，其铁心结构参数可根据已有的研究[5]或经验公式[6]计算选取。本文借助有限元仿真，分析了几种常见绕组形式下电机的性能，研究了定子槽口宽度对开槽效应的影响。SynRM基本参数如表1所示。……