基于Ansoft的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)有限元分析與研究.pdf

1、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)是近年來(lái)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(jī)，并以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、成本低廉、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。利用電機(jī)電磁場(chǎng)理論和有限元法進(jìn)行開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)磁場(chǎng)分析與計(jì)算，在其研究中占據(jù)至關(guān)重要的地位，它是整個(gè)電機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行性能分析的基礎(chǔ)。由于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的交直流電機(jī)具有很大的差別，加之其顯著邊緣效應(yīng)及高度的過(guò)飽和特性，以路的觀點(diǎn)進(jìn)行電機(jī)性能的理論分析便顯出很大的局限性；相反地，

2、以場(chǎng)的觀點(diǎn)，全面、系統(tǒng)地分析電機(jī)性能，以便進(jìn)行電機(jī)設(shè)計(jì)、性能分析及仿真計(jì)算，便顯示出極大的優(yōu)越性。 本論文以開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)電磁場(chǎng)的有限元分析為主題開(kāi)展研究工作，在系統(tǒng)總結(jié)電機(jī)電磁場(chǎng)以及工程電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算理論的基礎(chǔ)上，基于工程電磁場(chǎng)有限元分析軟件Ansoft，采用全場(chǎng)域的分析方法，對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的磁場(chǎng)分布、靜態(tài)特性等進(jìn)行了大量的仿真分析與研究。一方面得出了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在幾個(gè)典型轉(zhuǎn)子位置下的磁場(chǎng)分布圖，并據(jù)此總結(jié)了電機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)的分布規(guī)律

3、；另一方面繪制出了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)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(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的穩(wěn)態(tài)溫升，建立了其等效磁網(wǎng)絡(luò)模型，并對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行了仿真研究，計(jì)算出了電機(jī)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況下的相電流、磁鏈以及動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩等曲線。同時(shí)，針對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的缺點(diǎn)，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(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)二