新型同步磁阻永磁电机的结构与电磁参数关系分析.pdf

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1、第25卷第11期中国电机工程学报Vol.25No.11Jun.20052005年6月ProceedingsoftheCSEE©2005Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2005)11-0124-05中图分类号：TM341文献标识码：A学科分类号：470⋅40新型同步磁阻永磁电机的结构与电磁参数关系分析郭伟，赵争鸣(清华大学电力系国家重点实验室，北京市海淀区100084)ANALYSISOFTHERELATIONBETWEENTHEELECTRO-MAGNETICPARAMETERSANDTHESTRUCTUREOFSYNCHRONOUS

2、RELUCTANCEPERMANENTMAGNETICMOTORSGUOWei,ZHAOZheng-ming(StateKeyLabofPowerSystem,TsinghuaUniversity,HaidianDistrict,Beijing100084,China)ABSTRACT:Basedonthebrieflyintroductionofthestructure性能基本没有影响，主要表现为齿槽效应。最后基于分析结andprincipleoftheSynchronousReluctancePermanent果，设计和制造了一台高功率密度SR-PM样机。Magneti

3、c(SR-PM)Motors,therelationshipsofthemajor关键词：同步磁阻；永磁电机；电机设计；有限元分析；恒structureandelectro-magneticparametershavebeen功率调速范围investigatedusingfinite-elementtechniques.Themajorstructureparametersincludetherotorinsulationratio,airgap1引言length,numberoflayersNL,saturation,permanentmagneticmaterialch

4、aracteristicswhiletheelectro-magneticparameters同步磁阻永磁（SR-PM）电机作为一种同步磁areLd,Lq,,andψPM.Theresultsindicatethattheinsulation阻（SR）电机（又名轴向叠片各向异性ALA转子ratioandairgaplengtharethemainparameterswhichhasmore磁阻同步电机）和永磁同步（PMSM）电机的结合impactonreluctancecharacteristicsthanψPM.Onthecontrast体，由于其宽广的弱磁调速范围、良好

5、的逆变器利permanentmagnetmaterialisdeterminativefactorofψPM.用率和高效率及其自然同步的特性使得控制简单且Furthermoresaturationeffectsmustbepaidmoreattentiontoin[1]SR-PMdesignandaverageperformancesarenotaffectedbyNL.功率密度高，得到了愈来愈多的关注和研究。[1]ThemainimpressionofNLisonsloteffect.ASR-PMmotor图1为一种新型的SR-PM电机的结构，其转withhighpowe

6、rdensityhavebeendesignedandproducedin子为圆形的轴向迭片，中间嵌有永磁材料，安装在termsofthisanalysis.导磁的钢制构架上，定子为普通的异步电机定子结构。这种新型电机的主要特点为：KEYWORDS:Synchronousreluctance;Permanentmagneticmotors;Motordesign;Finiteelement;Constant-powerspeed（1）允许q轴磁力线通过整个转子表面而获得range最大的q轴电感;（2）由于d轴方向存在多层永磁材料，其磁特摘要：该文在简要介绍同步磁阻永磁电机的

7、结构及工作原理的基础上，通过有限元技术分析了电机主要的结构参数，如性相当于气隙，阻碍d轴磁力线的通过，而使d轴永磁含有率、气隙、转子层数、饱和、永磁材料特性等对电电感很小；机主要电磁参数电感和空载剩磁的影响，证明了气隙和永磁（3）永磁材料镶嵌在迭片之间，其磁场与q（绝缘）含有率是影响电机的最主要参数，气隙和永磁含有轴电流作用产生一个正转矩。率对磁阻特性的影响要远远大于对转子永磁磁链的影响；永这种轴向迭片内置永磁的电机具有良好的弱磁磁材料特性是转子剩磁的主要决定因素；饱和是SR-PM电性能，很高的凸极比，因此永磁的需