不同转子齿数电励磁分块转子磁通切换电机谐波特性影响的对比研究

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1、第l8卷第2期电机与控制学报V01．18No．22014年2月ElectriCMachineSandControlFeb．2014不同转子齿数电励磁分块转子磁通切换电机谐波特性影响的对比研究连广坤，郭卉，顾国彪(1．中国科学院电工研究所，北京100190；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：针对不同转子齿数对电励磁分块转子磁通切换电机(ESFSM)的磁链和反电势谐波特性的重要影响，分析了电机磁通切换的工作原理，以三相定子12齿电机结构为例，从理论上对比研究了典型转子齿数(7和8)两种结构电机磁链和反电势的谐波分布特性。研究结果表明，12／7结构较12／8结构

2、有无偶数次谐波的优点，采用有限元法提取了两种结构电机的磁链和反电势并进行傅里叶分析，分离出奇数次和偶数次谐波含量，验证了理论分析的准确性。研究结果为分块转子开关磁链电机转子齿数的设计提供了理论依据。关键词：磁通切换；谐波特性；分块转子；电励磁中图分类号：TM352文献标志码：A文章编号：1007—449X(2014)02—0015—06Comparativestudyonharmoniccharacteristicsofelectricalexcitationsegmented--rotorflux-·switchingmachineswithdiferentnum

3、bersofrotorpolesLIANGuang—kun，GUOHui，GUGuo—biao(1．InstituteofElectricalEngineering，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049)Abstract：Asforelectricalexcitationsegmented．rotorflux—switchingmachines．therotorpolenumberhasgreatinfluenceonth

4、eharmoniccharacteristicsofflux-linkageandback—EMF．Firstly。theflux—switchingprincipleofelectricalexcitationsegmented—rotorflux—switchingmachines(ESFSM)wasanalyzed．Be—sides，theharmoniccharacteristicsofflux—linkageandback—EMFwerecomparativelystudiedintheory，onthe12．toothESFSMmodelswith7an

5、d8rotorpoles．Theresultshowsthattheflux—linkageandback．EMFof12／7ESFSMscontainnoevenharmonics．while12／8ESFSMshavebothevenandoddharmon．iCS．Finally．theflux—linkageandback—EMFofthe12／7and12／8machineswerecalculatedbyfinitee1．ementmethod．BasingOilthefourieranalysisoftheflux．1inkageandback．EMF

6、，theevenandoddhar-monicspercentagewerecalculatedseparatelyandtheresultsverifiedtheaforementionedtheoreticalanaly．sis．TheanalysisresultsgivethetheoreticalbasisoftherotorpolenumberchoiceforESFSMdesign．Keywords：flux—switching；harmoniccharacteristic；segmental—rotor；electricalexcitation收稿日期

7、：2013—12—02基金项目：国家自然科学基金(50907063)作者简介：连广坤(1988一)，男，博士研究生，研究方向为磁通切换电机设计及控制：郭卉(1977一)，女，博士，副研究员，硕士生导师，研究方向为电机优化设计及电气设备蒸发冷却技术：顾国彪(1936一)，男，研究员，博士生导师，中国工程院院士，研究方向为大型电机技术及电气设备蒸发冷却技术。通讯作者：郭卉l6电机与控制学报第l8卷定子内径Di=91．2mm；定子齿宽h=12．5mm；定0引言子极弧系数o／=0．833；转子外径D=90．6mm；转早在19世纪50年代学者S．E．Rauch就提出子齿厚