基于Ansoft的開關(guān)磁阻電機有限元分析與研究.pdf

1、開關(guān)磁阻電機是近年來隨著電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展而誕生的一種特種電機，并以其結(jié)構(gòu)簡單、堅固、成本低廉、起動轉(zhuǎn)矩大、效率高等優(yōu)點，在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。利用電機電磁場理論和有限元法進行開關(guān)磁阻電機磁場分析與計算，在其研究中占據(jù)至關(guān)重要的地位，它是整個電機設(shè)計和運行性能分析的基礎(chǔ)。由于開關(guān)磁阻電機結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的交直流電機具有很大的差別，加之其顯著邊緣效應(yīng)及高度的過飽和特性，以路的觀點進行電機性能的理論分析便顯出很大的局限性；相反地，

2、以場的觀點，全面、系統(tǒng)地分析電機性能，以便進行電機設(shè)計、性能分析及仿真計算，便顯示出極大的優(yōu)越性。 本論文以開關(guān)磁阻電機電磁場的有限元分析為主題開展研究工作，在系統(tǒng)總結(jié)電機電磁場以及工程電磁場數(shù)值計算理論的基礎(chǔ)上，基于工程電磁場有限元分析軟件Ansoft，采用全場域的分析方法，對開關(guān)磁阻電機的磁場分布、靜態(tài)特性等進行了大量的仿真分析與研究。一方面得出了開關(guān)磁阻電機在幾個典型轉(zhuǎn)子位置下的磁場分布圖，并據(jù)此總結(jié)了電機內(nèi)磁場的分布規(guī)律

3、；另一方面繪制出了開關(guān)磁阻電機的非線性磁化曲線族，即ψ-θ-I 關(guān)系曲線、電感曲線和靜態(tài)轉(zhuǎn)矩曲線等靜態(tài)特性曲線。 此外，本論文還分析了開關(guān)磁阻電機的穩(wěn)態(tài)溫升，建立了其等效磁網(wǎng)絡(luò)模型，并對開關(guān)磁阻電機的穩(wěn)態(tài)特性進行了仿真研究，計算出了電機在穩(wěn)態(tài)運行情況下的相電流、磁鏈以及動態(tài)轉(zhuǎn)矩等曲線。同時，針對開關(guān)磁阻電機運行過程中存在轉(zhuǎn)矩脈動的缺點，本論文還討論了其減振降躁的一些具體措施。 由仿真結(jié)果可知，本論文所建立的開關(guān)磁阻電機二