改进转子结构互感耦合开关磁阻电机性能的研究

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1、多蠊交万方数据硕士专业学位论文改进转子结构互感耦合开关磁阻电机性能的研究ResearchonMutuallyCoupledSwitchedReluctanceMotor(MCSRM)withNewRotorGeometry作者：陈艺端导师：刘慧娟北京交通大学2014年6月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的

2、复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者弛豫影浙签字日期：协≯年6月fⅦ导师签名：刎签字日期：1聊年f月厂细万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士专业学位论文密级：公开改进转子结构互感耦合开关磁阻电机性能的研究ResearchonMutuallyCoupledSwitchedReluctanceMotor(MCSRM)withNewRotorGeometry作者姓名：陈艺端导师姓名：刘慧娟学号：12125836职称：副教授工程硕士专业领域：电气

3、工程学位级别：硕士北京交通大学2014年6月万方数据致谢时光荏苒，两年的研究生时光转瞬即逝，这两年来，我收获了很多，成长了很多，即将离开母校，内心充满不舍。本论文的工作是在我的导师刘慧娟副教授的悉心指导下完成的，刘老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。刘老师对我的科研工作和论文给予很多宝贵的意见和建议，让我收获了很多，同时，在生活中刘老师也给予了我很多关心和帮助，这让我能够没有负担地专心于科研工作，让我能够圆满的完成我的学业。在此衷心感谢两年来刘老师对我的关心和指导。在第二年的实习期间，企业指导老师张老师对于我的科研工作给

4、予了很多帮助，让我顺利完成我的科研任务，在此向张老师表示衷心的谢意。在科研工作和论文撰写的过程中，香港理工大学的傅为农老师和牛双霞老师对我提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，我的同门赵翔同学、张海蛟同学和张竞雄同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，此外，期间香港理工大学的杨林同学、赵彦普同学、张秀同学、刘玉龙同学、李龙女同学和彭山同学对于我的科研工作给予了很大的帮助，在此向他们表达我的感激之情。我还要感谢我的好友何婷婷同学在生活中给予我的关心，让我能够在遇到问题是冷静分析、严谨处理，让我有一个轻松的生活环境

5、。当然，我更应该感谢我的父母，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。本不富裕的家庭为了让我实现我的梦想承受了太大的压力，况且弟弟即将步入高三，父母面临的压力更大了，这些年来，是父母对我的鼓励和督促让我有勇气去面对任何困难，让我有毅力坚持自己的追求，我很感激他们对我的付出，我会感恩，会用我的实际行动回报他们。两年的时光很美好，很珍贵，我很感谢我身边的人带给我的美好，虽然我要离开了，但我不会忘记每一个帮过我的人，我会用最好的成绩回报他们，也会尽我所能帮助需要帮助的人。万方数据摘要开关磁阻电机因具有结构简单、低成本、高效率、优良的调速性能

6、和灵活的可控性等优点，已广泛应用于电动车用驱动系统、家用电器、工业应用、伺服系统、高速驱动、航空航天等众多领域中。但开关磁阻电机转矩脉动大、噪声和振动较大也是其自身难以克服的缺点，为克服这些缺点，学者们从SRM控制策略及其优化控制方面进行了较多的研究，而对电机本体结构的设计及其优化的研究却较少。本文从SRM结构改进和结构参数优化的角度，对如何提高电机转矩输出能力和减小转矩脉动进行研究。以6／4极三相开关磁阻电机为研究对象，对函160mmxL70mm常规SRM和改进转子结构MCSRM的各结构参数进行了详细设计，建立了两种SRM的有限元仿真模型，

7、进行了静态场和场路耦合瞬态场的仿真计算，完成了两种电机性能的比较分析，并利用基于改进禁忌搜索算法(TSA)的优化方法对改进转子结构MCSRM的结构参数进行系统优化。本文首先介绍了常规SRM的基本工作原理和尺寸设计方法，利用Ansoit仿真软件建立了常规SRM有限元仿真模型和场路耦合的时步有限元模型，通过静态场和瞬态场的仿真计算，分析电机的转矩特性。然后，对改进转子结构MCSRM的基本工作原理及尺寸设计进行研究，在静态场下进行有限元仿真分析，研究电机的各个结构参数对其输出转矩性能的影响，用基于扫描法(SweepMethod)的优化方法对电机结构

8、参数进行优化，并比较分析常规SRM和改进转子结构MCSRM的转矩性能。最后，利用Maflab仿真软件编写基于改进TSA的优化程序，并与电机的有限元仿真模型耦合，对改