双凸极变速永磁电机的变结构等效磁路模型

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1、第21卷第5期中　国　电　机　工　程　学　报Vol.21No.5May20012001年5月ProceedingsoftheCSEEn2001Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号:025828013(2001)0520023206双凸极变速永磁电机的变结构等效磁路模型程　明,周　鹗,黄秀留(东南大学电气工程系,江苏南京210096)VARIABLESTRUCTUREEQUIVALENTMAGNETICCIRCUITMODELINGFORDOUBLYSALIENTPERMANENTMAGNETMACHINECHENGMing,ZHOUE,HUANGXiu2liu(Dep

2、artmentofElectricalEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)ABSTRACT:Inthispaper,anonlinearvariablestructuremag2表明该文所提出的分析理论和方法可以快速、有效地分析计neticcircuit(VSMC)modelingisdevelopedfordoublysalient算双凸极永磁电的磁场及静态特性,适合于需要考虑不同结permanentmagnet(DSPM)machineandtheair2gapspecific构参数对电机特性影响的应用场合,如

3、优化设计等。permeanceisformulated.Themethodisusedtoanalyzethe关键词:等效磁路;磁导;静态特性;双凸极电机;永磁电staticcharacteristicsofDSPMmachine,inwhichthecrosscou2机plingbetweenthepermanentmagnetfieldandthearmature中图分类号:TM351　　　文献标识码:Acurrentfield,aswellasmagneticsaturationaretakenintoac2count.Theeffectofrotorskewingonthe

4、staticcharacteristicsisinvestigated.Thereisagoodagreementbetweentheresultsof1　引言thenonlinearVSMCmethodandFEM.Moreover,thenonide2alityintheair2gapandthepolepermeancesaretakenintoac2双凸极永磁电机DSPM(DoublySalientPerma2counttoimprovethecalculationaccuracy.Themodelingisap2nentMagnetMachine)是90年代初发展起来的一

5、种pliedtoanewlyproposed12/82poleDSPMmachineforevalua2新型高效节能电机,它由永磁电机、功率变换器、位tion.Experimentalresultsontheprototypeverifytheanalysis.置传感器和控制器等部分构成,形成缺一不可、机电ThenonlinearVSMCmethodofferstheadvantageofcalculat2[1～3]一体化的变速驱动系统。最新研究结果表明,ing,effectivelyandefficiently,thestaticcharacteristicsof该电机具有结构简

6、单,效率高,力矩电流比大,功率DSPMmachineshavingdifferentdimensions,parametersand密度高和控制灵活等优点,正受到日益重视。conditions.Therefore,theproposedapproachisespeciallyuse2fulfordesignoptimizationofDSPMmachines.双凸极永磁电机与开关磁阻电机结构十分相似,定子和转子均为凸极,定子齿上安放有集中式绕KEYWORDS:equivalentmagneticcircuit;permeance;static组,而转子上无绕组,但在定子(或转子)上

7、放有永磁characteristic;doublysalientmachine;permanentmagnetma2体,图1为一12/8极定子永磁型DSPM电机的截chine面图。其工作原理见文[4,5]。摘要:建立了双凸极变速永磁电机的变结构等效磁路模型,双凸极永磁电机的静态特性,包括永磁磁链、空推导了气隙比磁导计算公式,通过求解所建立的非线性等效载电势、电感等,是电机设计、分析和控制的基础,是磁路方程,以计算电机的静态特性。计算中计及铁磁材料的非线性以及永磁磁场与