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模块化混合励磁开关磁阻电机电磁特性仿真分析

2016/11/17    来源:互联网    作者:胡艳芳      
关键字:仿真分析  模块化  混合励磁  
本文将模块化结构与混合励磁原理相结合,通过静磁场和瞬态磁场的仿真对电机在不同状态下的静态转矩、磁链以及和稳态运行性能进行分析。

3.3 样机与实验测量

    为了研究电机结构参数对性能的影响,对转子极弧系数进行参数化扫描,分析其对相电流和转矩的影响。根据电机的结构特点,将转子极弧系数的扫描范围设置为0.3~0.5,扫描步长为0.02,不同的转子极弧系数对相电流和输出转矩波形的影响如图11所示。根据仿真结果,计算出平均输出转矩、转矩脉动率、相电流有效值和转矩电流比随转子极弧系数的变化关系,其结果如图12所示。

图11 不同转子极弧系数对电流和转矩的影响

图11 不同转子极弧系数对电流和转矩的影响

图12  电机性能参数随转子极弧系数的变化

图12  电机性能参数随转子极弧系数的变化

    从仿真结果可以看出,随着转子极弧系数的增加,相电流的幅值和有效值均减小,从而导致输出转矩下降;但由于较大的极弧系数增加了定转子重叠区域,使得转矩脉动率呈下降趋势,但重叠区域过大也会增加转矩脉动;同时也注意到较大的重叠区域使转矩的下降速度快于电流的减小速度,造成转矩电流比下降。因此,在电机设计过程中应综合考虑各性能指标,选择合适的结构尺寸。

4 结论

    本文在分析模块化混合励磁开关磁阻电机主要结构和运行特点的基础上,对一台3相12/10极结构的模块化混合励磁开关磁阻电机在永磁体磁势和电励磁磁势不同联接方式下的静态转矩、电感、磁链以及稳态运行时的转矩和电流进行了仿真对比,验证了特定的联接方式可以获得较好的静动态性能;比较了不加控制策略和采用CCC时电机的转矩脉动和转矩电流比,说明了采用CCC能够有效降低转矩脉动并提高转矩电流比;最后通过改变转子极弧系数对电机性能进行了参数化仿真,分析了其对相电流和输出转矩的影响。

责任编辑:马倩
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