整距绕组分块转子开关磁阻电机的电磁设计

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1、第31卷第36期中国电机工程学报Vol.31No.36Dec.25,20112011年12月25日ProceedingsoftheCSEE©2011Chin.Soc.forElec.Eng.109文章编号：0258-8013(2011)36-0109-08中图分类号：TM352文献标志码：A学科分类号：470·40整距绕组分块转子开关磁阻电机的电磁设计陈小元，邓智泉，许培林，范娜(南京航空航天大学自动化学院，江苏省南京市210016)ElectromagneticDesignofaSwitchedReluctanceMotorWithSegmentalRotor

2、sandFull-pitchWindingsCHENXiaoyuan,DENGZhiquan,XUPeilin,FANNa(CollegeofAutomationEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,JiangsuProvince,China)ABSTRACT:Switchedreluctancemotorswithfull-pitch推导出了整距绕组分块转子开关磁阻电机的主体尺寸计算windingsandsegmentalrotorsareparticul

3、arlysuitableforthe公式；基于电机定转子未对齐位置和对齐位置的电磁特性，drivesystemsinaerospaceenvironmentsbecauseoflowwind以及整距绕组分块转子开关磁阻电机的电磁特点，确定了(oil)resistanceandironlossesathighspeed.Accordingtothe定、转子极弧系数选取的规则；同时分析了绕组匝数等主要workingprinciplesandelectromagneticperformancesof尺寸的选取的规则；最后，基于上述方法优化设计了一台实switchedr

4、eluctancemotorswithfull-pitchwindingsand验样机，并通过有限元仿真及实验验证了整距绕组分块转子segmentalrotors,andcombiningwiththerelationshipbetween开关磁阻电机的电磁设计方法的正确性。averagetorqueandelectromagneticpower,thecomputational关键词：开关磁阻电机；整距绕组；分块转子；电磁设计；formulaofmainbodyforswitchedreluctancemotorswith极弧系数full-pitchwindi

5、ngsandsegmentalrotorscouldbeobtainedwhenthecurrentsinphasewindingswereequivalenttosquare0引言waveforms.Theruleofselectingpolearcsofstatorandrotor近年来，英国及日本等国学者开展了分块转子teethforswitchedreluctancemotorswithfull-pitchwindingsandsegmentalrotorswasanalyzedbasedonthe开关磁阻电机(switchedreluctancemot

6、or，SRM)的研[1-9]electromagneticperformancesofthemotor,especiallyin究。分块转子SRM将转子铁心块嵌入在不导磁alignedpositionandunalignedposition.Theprinciplesof的转子套中组成圆柱形结构的转子，且采用短磁路calculatingthenumberofturnsofwindingsandotherkey结构，即磁通经过相邻定、转子齿极形成闭合回路。dimensionsofthemotorwerealsoestablished.Aprototypeis以上特

7、点使得分块转子SRM除了具有普通SRM结designedwiththemethodpresented;thefiniteelementanalysis构坚固、控制灵活、容错能力强、高温和高速适应andtheexperimentswereaccomplished.Theresultsverifythis[10-13]性等优点外，还具有高速运行时低风(油)阻和designmethodfortheswitchedreluctancemotorswithfull-pitchwindingsandsegmentalrotors.低铁心损耗等优点，在航天航空及电动车的驱动系

8、统中很有应用价值。KEY