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1、综述2010年第9期Technicalreview磁通反向电机的发展及研究概况朱晗,李光友,孙雨萍(山东大学,山东济南250061)摘要:介绍一种新型双凸极永磁电机磁通反向电机(FRM)。该电机的永磁体放在定子齿表面,永磁体安装简单且适于高速运转;定子集中绕组中的磁通呈双极性变化,其功率密度比传统的双凸极永磁电机(DSPM)要高。简单介绍该电机的工作原理和特点,概述该电机的发展和研究概况。关键词:磁通反向电机;凸极;永磁;转矩中图分
2、类号:TM351文献标识码:A文章编号:1004-7018(2010)09-0073-04DevelopmentandResearchProfileofFluxReversalMachinesZHUHan,LIGuang-you,SUNYu-ping(ShandongUniversity,Jinan250061,China)Abstract:Thispaperpresentedanoveldoublysalientpermanentmagnetmachinecalledflux-reversalmachin
3、e(FRM).IthashighperformancePMmountedonthesurfaceofthestatorwhichiseasytobesetandissuitableforhigh-speedapplications.ThefluxreversespolaritiesinthestatorconcentratedcoilswhichpossesseshigherpowerdensitycomparedwithtraditionalDSPMmachine.Operationprinciple,thec
4、haracteristic,thedevelopmentaswellastheresearchprofileofsuchathemachineweregiveninthispaper.Keywords:flux-reversalmachine(FRM);salient;permanentmagnet(PM);torque有待探讨和研究。本文对该电机的发展和研究现状0引言作一综述。磁通反向电机(以下简称FRM)是一种集永磁1FRM的基本结构和工作原理电机和开关磁阻电机优点于一体的新型电机。与普通永磁电机不同,FRM
5、将永磁体和绕组均放置在定1.1基本结构子上,转子完全由硅钢片叠压而成,结构简单,与开FRM的基本结构与DSPM电机类似,其定、转关磁阻电机类似,适于高、低速旋转的场合。在子均为双凸极齿槽结构,定子和转子铁心由硅钢片FRM中,随着转子运动,定子绕组磁链将产生极性叠压而成,定子上装有集中绕组,空间相对的两个定变化,与双凸极电机(以下简称DSPM)的磁链脉动子齿上的绕组串联构成一相,转子上无绕组。这种变化相比,磁链的变化幅值更大。由于该电机的绕电机绕组中的磁链和电流都随转子位置的改变呈双组利用率高、电感小、容错性好、结构
6、简单、转动惯量极性变化。小,适用于高、低速旋转,可应用于汽车制造业、航空FRM可以是单相的,也可以是多相的。在常见航天、工业等领域,其高功率密度尤其适合作为汽车文献中多采用6/8型三相FRM作为分析对象,其横发电机。截面如图1所示。在图中,FRM的定转子齿沿圆周FRM作为一种应用前景看好的新型无刷双凸磁通[1]极永磁电机,是由R.P.Deodhar等人提出的,并反向进行了初步的理论和实验研究,此后国内外的学者电也相继对FRM设计和磁场分析等进行了研究。目机的前国际上对FRM的研究还不是很全面,停留在初步发展理论和样
7、机试验阶段,关于FRM仍有大量的基础理及研论问题,包括电机参数计算、模型建立、分析方法、控图1三相6/8极FRM截面图究制策略等,有的还很不深入,有的还没有涉及,因此均匀分布,定子极距为60,齿宽通常在45左右;8概况个转子齿和齿间是等间距的,转子极距为45,转子收稿日期:2009-10-30齿宽通常在22.5左右。每个定子齿表面有两个极基金项目:山东省自然科学基金资助项目(Y2008F03)性交替的永磁体。定子上装有集中绕组,绕组联结73综述
8、2010年第9期Technicalreview方式如图2所示。流大小或导通区间来实现,也可以采用单拍或双拍的运行方式来控制,改变电流的极性和导通顺序,即可改变转矩的方向,因此FRM可以方便地实现四象限运行,控制十分灵活。FRM在功率变换器件的选图2定子绕组的端部联结图择上也非常灵活,既可以像磁阻电机一样选择单极1.2基本工作原理性功率变换器件,
