永磁辅助外转子开关磁阻电机转矩增强的等效磁路分析
2021-09-09陈军黄朝志徐俊鑫肖发远屈资喻
江西理工大学学报 2021年4期
陈军, 黄朝志, 徐俊鑫, 肖发远, 屈资喻
(江西理工大学电气工程与自动化学院,江西 赣州341000)
0 引 言
由于开关磁阻电机 (Switched Reluctance Motor,SRM)具有结构简单、容错能力强和成本低等优点,其在家用电器、电动汽车和航空航天等领域得到广泛应用[1-2]。然而SRM效率低和功率密度低的特点,制约了其进一步发展。为了解决该问题,学者们提出了采用分段结构和混合励磁结构的SRM。分段SRM包括分段定子SRM[3-4]和分段转子SRM[5-6],其主要通过缩短磁路长度,来提高转换效率。常见的分段定子结构有C型和E型结构,Szabo等提出了一种具有C型定子结构的SRM,该电机结构简单、容错性能强,适用于环境恶劣场合[7];Lee等提出的E型定子结构的SRM,提供了辅助磁路,其相对于C型结构的SRM有更低的铜损和铁损[8];Sun等对比了两个定子极数相同转子极数不同的分段转子SRM,表明转子极数高的电机在低速时有更高的转矩,转子极数少的电机能实现更宽的转速范围和更高的效率[9]。
混合励磁电机(Hybrid Excitation Motor,HEM)是在传统的SRM中增添永磁体得到的新结构电机,其具有较高的平均转矩和良好的启动性能[10-11]。Masoumi等在电机中采用了永磁辅助公共定子极,比较于传统SRM具有更高的转矩[12]。Bouiabadi等提出的新型SRM将永磁体斜放置在定子轭中,增强了电机的磁通,与定子极增添永磁体相比具有更高的转矩密度和更平滑的转矩曲线[13]。然而在定子极或定子轭上嵌入永磁体都会增加定子的体积,并且产生较大的齿槽转矩,采用定子槽口增添永磁体[14]可有效降低齿槽转矩。……
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