模块化开关磁阻式横向磁通电机设计与分析

摘要：

基于开关磁阻电机的运行原理和横向磁通电机的结构特点,提出一种新型的模块化开关磁阻式横向磁通电机(modular switched reluctance transverse flux machine,MSRTFM).该电机结构简单,其定、转子铁心均为采用硅钢片叠制的U型结构,定子绕组直接绕制在U型铁心上,易于模块化加工.相比于传统的开关磁阻电机,MSRTFM具有横向磁通电机的优点,可以实现电、磁负荷解耦灵活设计,从而有效提高转矩密度和运行效率,因此适合于电动汽车等高效、高转矩驱动领域.介绍MSRTFM的基本结构与运行原理,给出该电机电磁设计的方法和公式推导过程.由于MSRTFM的磁场呈三维分布,因此采用三维有限元分析(3D finite element analysis,3D-FEA)对电机的磁链和转矩等参数进行了计算.此外,将MSRTFM与传统的径向磁通开关磁阻电机(switched reluctance machine,SRM)进行了对比,验证了所提电机的良好性能.根据设计参数与有限元仿真结果,研制了小功率实验样机,并对电机的主要性能开展实验研究,验证了设计结果与有限元计算分析的正确性.

关键词：横向磁通、开关磁阻、有限元分析、电磁设计、模块化结构

所属期刊栏目：38

分类号：TM315(电机)

资助基金：国家自然科学基金51407094

在线出版日期：2019-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：6723-6729