10极混合励磁磁通切换电机的快速设计 许泽刚

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1、第17卷第3期电机与控制学报Vol.17No.32013年3月ELECTRICMACHINESANDCONTROLMar．201312/10极混合励磁磁通切换电机的快速设计1，222许泽刚，谢少军，许津铭(1．常州工学院电子信息与电气工程学院，江苏常州213002;2．南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016)摘要:为探讨混合励磁磁通切换电机(flux－switchinghybridexcitationmachines，FSHM)的快速设计方法，以简单磁路法为蓝本，结合了磁网络法中关键磁路细分和迭代求解计算铁心磁导率技术，建立了某相电枢绕组磁链

2、最大位置的单元电机非线性磁路解析模型。据此给出了电励磁绕组安匝数以及磁桥初始磁密的设置推荐值，并采用组合性试探法，对比分析了定子轭高对永磁体尺寸与调磁系数的影响规律;设计了一台1.5kW、12/10极结构FSHM样机，进行了实验研究。有限元计算与实验结果验证了设计方法的正确性和有效性，为FSHM电机永磁与电励磁配置以及调磁系数等参数的确定提供了参考。关键词:混合励磁;磁通切换;永磁电机;励磁配置;非线性磁路;解析模型中图分类号:TM351文献标志码:A文章编号:1007－449X(2013)03－0076－08Rapiddesignof12-slot1

3、0-poleflux-switchinghybridexcitationmachine1，222XUZe-gang，XIEShao-jun，XUJin-ming(1．SchoolofElectronicInformationandElectricEngineering，ChangzhouInstituteofTechnology，Changzhou213002，China;2．CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing21001

4、6，China)Abstract:Inordertoprovideananalyticaltechniquefortheflux-switchinghybridexcitationmachine(FSHM)design，anonlinearmagneticcircuitmethod(NMCM)ofmaximumphaseflux-linkagepositionwasproposed．Withequivalentmagneticcircuitmodelasoriginalversion，NMCMadoptsthesubdivisiontechnology

5、ofmagneticcircuitanditerativesolutionsmethods，takingmagneticsaturationintoaccount．Theampere-turnsofelectricexcitation，therecommendedvalueofinitialmagneticbridgefluxdensity，andtheinfluenceofstatoryokethicknessonmagnetdimensionsandfieldregulatingcoefficientwerealsoinvestigated．A1.

6、5kW12/10poleprototypeFSHMwasdesignedandtheexperimentwasdone．Thefi-niteelementanalysisandtheexperimentalresultsdemonstratethecorrectnessandeffectivenessoftheproposeddesignmethod．Itprovidesreferencefortheassignmentforelectricexcitationandpermanentmagnetexcitation，andthefieldregula

7、tingcoefficient．Keywords:hybridexcitation;flux-switching;permanentmagnetmachines;excitationassignment;non-linearmagneticcircuit;analyticalmodel收稿日期:2012－05－15基金项目:常州市工业科技攻关计划项目(CE20100062);常州工学院自然科学研究基金(YN0904)作者简介:许泽刚(1969—)，男，博士研究生，副教授，研究方向为特种电机设计与控制技术;谢少军(1968—)，男，教授，博士生导师，研究

8、方向为航空电源系统和功率电子变换技术;许津铭(1987—)，男，博士研究生，研究方向为电力电子