无轴承开关磁阻电机磁场和力特性的分析.pdf

维普资讯 第 1I卷 第 3期 电 机 与 控 制 学 报 VoL11 No．3 2007年5月 ELECTRIC MACHINES AND CONTROL May 2007 无轴承开关磁阻电机磁场及力特性的分析 王秋蓉， 葛宝明 (北京交通大学 电气工程学院，北京 100044) 摘 要：分析 了无轴承开关磁阻电机(SRM)径向悬浮力产生原理。考虑磁饱和，以非线性磁化 曲 线为基础，建立了无轴承SRM的ANSYS有限元二维模型，对一台原理样机进行 了电磁场分析，计 算了转矩与悬浮力特性。将计算结果与采用线性磁化曲线时的有限元结果进行 了比较．结果显示 出考虑磁饱和的必要性，同时为样机的有效控制奠定了基础。 关键词：无轴承电机 ；开关磁阻电机；有限元；电磁场分析 中图分类号 ：TM301 文献标识码：A 文章编号：1007—449X(2007)03—0217—04 Analysisofmagneticfieldandforcecharacteristicsofbearingless switc：hedreluctancemotor WANGQiu—rong， GEBao—ming (SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China) Abstract：Principleofproducingradialforceinbearinglessswitchedreluctancemotor(SRM)isana- lyzed．Thenonlinearmagnetizationcurveisemployedtocalculatethesaturationofelectromangeticfield． Th e2-Dfiniteelementmodelofprototypeisestablished，andthechraacteristicsofradial forcenadtorque raeobatined．Comparisonwiht hteresultbasedonlinera magnetizationcurveshowsthathtemagneticsat- urationshouldbeatkenintoaccountforhtebearinglessSRM ，na dhteresultsbasedonnonlinera magneti- zationcurveprovidethebaseofrthecontrolofhtebearinglessSRM． Keywords：bearinglessmotors，switchedreluctancemotor，finiteelement，electromagneticanalysis 立无轴承SRM的解析模型与控制方法。我国南京 1 引 言 航空航天大学也对无轴承SRM进行了研究 ，他们 无轴承开关磁阻电机 (开关磁阻电机 ，简称 在文献[3]基础上对电机模型进行了改进，得到了 SRM)是在传统SRM基础上发展起来的一种新型电 有价值的结果。但是由于其忽略了电机的非线性磁 机。它集SRM与磁轴承功能于一体，转子被电机 自 饱和，使所得结果有局限性。总观无轴承SRM方面 己产生的磁力支撑，能有效避免传统SRM机械轴承 的文献报道，对该类 电机磁饱和影响的研究还远远 带来的缺点。除了传统应用领域，无轴承SRM还可 不够，有必要对其加强研究，探索电机磁饱和对