开关磁阻电机定子振动的有限元分析

开关磁阻电机(SR电机)定子固有频率的研究对降低电机的噪声和优化控制策略有重要的意义，本文给出了SR电机振动模态分析的数学模型，利用ANSYS有限元软件对不同求解模型进行了详细的计算和分析。结果表明，考虑散热筋、机座和接线盒的三维模型的有限元分析结果与实验测得值有较好的一致性。     

基于磁链分析模型的开关磁阻电动机数字仿真

提出基于磁链的开关磁阻电动机(SRM)分析模型。该模型仅仅需要电机几何尺寸和材料电磁参数,不需要实验测量数据或者有限元分析数据,为计算机辅助设计、仿真分析以及预测电机性能提供了分析模型。该模型通过Matlab/simulink来实现。其仿真结果与有限元分析软件Ansoft分析结果吻合。该文将上述分析模型应用于1台550W 6/4极三相开关磁阻电动机的非线性仿真研究中。仿真结果反映了SR电机实际工作特性,有限元分析结果验证了该分析模型的可应用性。     

基于物理模型开关磁阻电机定子模态和固有频率的研究

准确计算定子模态和固有频率是降低电机噪声和振动的基础。该文基于开关磁阻电机(SR电机)物理模型，利用3维有限元软件，全面研究了定子模态和固有频率，系统分析了绕组、端盖和安装对定子模态和固有频率的影响。研究表明，对小功率SR电机，2阶模态对噪声和振动的贡献最大。定子绕组对固有频率的影响非常严重，弹性模数远低于实心铜材，绕组不宜采用质量计入磁极或铁心的方式处理。端盖、底脚安装均导致定子固有频率明显升高。最后讨论了2维有限元模型与3维有限元模型计算结果的差异。计算结果与试验结果进行了比较验证。     

SR电机电压斩波方式电磁力分析

本文基于SR电机线性模型和定子振动简化模型 ,对SR电机 ,PWM运行方式下的切向力和径向力进行了仿真计算 ,对非能量回馈 (NERVC)和能量回馈 (ERVC)两种不同续流方式下切向力和径向力的大小进行了比较。本文研究对进一步开展SR电机振动抑制策略研究有较大意义。     

绕组连接方式对开关磁阻电机振动影响的研究

开关磁阻电机（SRM）具有结构简单坚固、控制灵活简便等优点,但较大的振动和噪声在一定程度上制约了其在各行业的广泛应用。SR电机的绕组连接方式不仅会对电机的电磁性能带来影响,也会影响电机振动噪声的大小。径向力是引起开关磁阻电机电磁噪声的主要原因。本文针对四相8/6开关磁阻电机,分析NNNNSSSS、NSNSSNSN这两种常用绕组连接方式下磁链和径向力差异;并以径向力为激励建立SR电机振动的有限元模型,研究不同绕组连接方式对振动响应的影响。通过实验进行验证得到结论:当SR电机运行在磁路饱和工作状态下,采用NNNNSSSS定子极性排布的连接方式更有利于减小电机运行时的振动。     

SR电机电压斩波方式电磁力分析

本文基于SR电机线性模型和定子振动简化模型，对SR电机，PWM运行方式下的切向力和径向力进行了仿真计算，对非能量回馈(NERVC)和能量回馈(ERVC)两种不同续流方式下切向力和径向力的大小进行了比较。本文研究对进一步开展SR电机振动抑制策略研究有较大意义。     

基于结构参数的开关磁阻电动机模型及其仿真

介绍了一种基于开关磁阻电动机(SR电机)结构参数而建立起来的模型。该方法基于对SR电机内部磁路的分析和简化,利用SR电机的结构参数对其内部磁阻进行求解计算。文中对一台三相12/8结构样机进行了仿真,仿真结果证明了该建模方法的有效性。     

基于系统辨识的开关磁阻电机PI参数整定

简要介绍了系统辨识的概念和模型.在Matlab建立的开关磁阻电机模型基础上,给定一个阶跃的斩波信号得到电机的阶跃响应从而求得SR电机小信号模型.利用系统辨识的方法将SR 发电系统视为一个二阶系统,即ARX模型,并由Matlab的系统辨识工具对发电系统进行辨识,得到了系统的PI传递函数,利用劳思判据求解稳定性的方法解出电机Ki、Kp的参数范围,并通过实验验证了方案的可行性.     

基于ANSYS平台开发开关磁阻电机电磁分析软件

在开关磁阻(SR)电机设计软件VSRD基础上开发了SR电机电磁分析部分.该部分软件利用DELPHI7.0编写程序实现对ANSYS的封装.在VSRD中定义电机参数,自动生成APDL输入文件,后台调用ANSYS进行求解计算,应用软件与ANSYS无缝结合,实现对SR电机的电磁性能分析.     

基于直接场-路耦合有限元分析的SR电动机铁耗计算

开关磁阻电动机(SRM)的磁场是一种多频率、非正弦、非均匀分布的动态磁场,对磁场与铁耗的分析难度较大,但也是电机设计和性能预测的重要依据.通过建立二维场一路耦合有限元模型对电机磁场进行数值分析,在此基础上根据磁场分布的特点,提出了将电机铁心划分成若干个子区域,由各区域磁密波形结合谐波分析计算电机铁耗的方法,最后测量了一台三相、12/8极、SR电动机在不同转速下的铁耗,并与计算结果进行了比较,证明了方法的正确性.     

开关磁阻电机振动转矩检测与分析

开关磁阻电机(SRM)核心问题是振动转矩的检测与抑制,众多研究已表明SRM的转矩变化与其相绕组电流紧密相关。为了观测SRM工作时的电流变化和振动转矩情况,构建了磁阻电机的仿真系统,对电机在角度位置控制(APC)、电流斩波控制(CCC)和电压斩波控制(CVC)3种模式下的振动转矩和电流情况进行了仿真,结果表明以换相频率为主频的振动转矩非常明显。此外,搭建了SRM振动转矩检测试验平台,采用角加速度传感器检测了电机的实际振动转矩情况,并对试验结果进行了分析讨论。     

开关磁阻电动机冲击振动特性分析

本文基于开关磁阻电动机(SRM)线性模型,描述了定转子之间径向力的特性,并对影响径向力的因素进行了研究.然后对SRM定子二阶振动系统的冲击响应进行解析分析,并通过与实验结果的对比得出了有关SRM冲击振动特性的一些结论.     

高速两相4/2结构SRM锥形转子结构优化设计

针对传统两相4/2结构开关磁阻电机存在转矩死区而无法自起动的问题,提出了一种新型锥形转子结构的开关磁阻电机。首先建立了传统转子结构和锥形转子结构的两相开关磁阻电机静态有限元模型,分别对两种结构开关磁阻电机的电感特性、静态转矩特性进行了对比分析。优化了锥形转子的偏心半径,得到了锥形转子的最优尺寸参数。仿真结果表明所设计锥形4/2结构开关磁阻电机没有转矩死区,具有自起动能力,平均电磁转矩符合高速烘干机的设计要求。最后试制了样机,搭建了控制系统的软硬件平台,进行了样机试验,实测结果验证了设计和控制方案的有效性。     

开关磁阻电机绕组连接方式的研究

在两种绕组连接方式下，对开关磁阻电机的一相和两相通电进行了仿真和理论分析。结果表明，采用反向串联绕组的连接方式时，可以用标准的三相桥式逆变器驱动SRM，在此基础上提出了适合这种绕组连接的励磁方式，这对形状磁阻电机的应用有较大的实际意义。     

SRM inverter topologies: a comparative evaluation

Several inverter power circuits suitable for switched reluctance motor (SRM) drives are analyzed and compared. Five inverter circuits are considered with the objective of establishing the most appropriate topology for an SRM drive. The comparison is based on the peak voltage and peak current ratings of the DC link components. Because the power converter choice depends on the motor design, the converter analysis and selection are done for a high-speed, 6/2 SRM suitable for a spindle drive and a high-torque 8/6 motor. Experimental results obtained for a high-torque drive are included     

无轴承开关磁阻电机磁场及力特性的分析

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.     

对降低SR电机振动和噪声的两步换相法的实验分析

基于SR电机定子振动特性频域和时域实验结果,对角度位置控制（APC）和电压PWM工况下“两步换相法”的有效性及局限性进行了实验分析。研究表明,SR电机定子振动具有多个主振型,如何从总体最大限度地降低定子振动出发优化两步换相的时间间隔是值得进一步研究的问题;电压PWM方式斩波期间电流关断引起的冲击振动和位置换相引起的冲击振动一样,均可通过两步换相法抑制,但在斩波期间的每一斩波段采用两步换相法有一定的局限,当斩波频率设计值较高或电机固有频率较低时不宜采用,因此应进一步研究电压PWM方式下振动抑制的策略。     

开关型磁阻电动机固有频率解析计算

运用机电类比法分析了开关型磁阻电动机(SRM)定子振动特性，针对传统解析计算方法仅将定子凸极和绕组以附加质量归入磁轭、但不计其刚度影响的局限性，提出了基于定子凸极归算算法的SRM固有频率解析计算方法。两台典型结构的SRM样机解析计算和二维有限元分析、模态实验结果表明，采取不计定子绕组影响而等效计及定子凸极对磁轭质量和刚度影响的机械阻抗法是一种对SRM定子振动特性进行解析分析的工程实用方法。     

真空干泵用横向磁通开关磁阻电机对比分析

为了解决真空泵用电机工作在真空环境中,转子不易散热的问题,需要严格控制真空泵用电机的温升,从而提高系统运行的稳定性。开关磁阻电机（SRM）转子无绕组,转子损耗较小,整体温升较低,对于提升真空泵用驱动电机的性能具有重要意义。在传统SRM的基础上,设计了一款真空泵用横向磁通SRM,由于定子绕组空间较大,有利于电机散热,进一步减少了定子的损耗,从而降低了电机的整体温升。最后,对同功率、同体积的异步电机、径向SRM和横向磁通SRM进行了温度场、轴承的热应力和热形变的对比分析。结果表明,横向磁通SRM的温升、轴承的热应力和热形变均最小,说明横向磁通SRM作为真空泵用驱动电机的可行性。     

减小开关磁阻电机转矩脉动的控制策略研究

转矩脉冲是开关磁阻电机较为突出的缺点．本文基于电机结构及参数确定的情况，提出制定新的控制策略以减小转矩脉动。为衡量转矩脉动，定义了转矩脉动系数；通过数字仿真方法研究了不同控制参数与电机性能指标的关系；以减小转矩脉动为目标．本文根据仿真结果选择较优的控制参数，并通过拟合给出样机的控制策略；最后分析了此控制策略下电机的性能．