电励磁凸极同步电机磁阻转矩及其利用率提升方法研究

摘要

在电励磁凸极电机转子侧设置一定数目的磁障,增大电机凸极比,提高磁阻转矩.基于等效磁路法,推导电机的转矩方程,揭示影响磁阻转矩的几何参数.利用有限元开展电磁场计算,针对转子侧设置单磁障和双磁障的方案,获取磁障宽度和磁障之间距离的合理尺寸.为了提升磁阻转矩的利用率,进一步提升总转矩,在磁障内设置永磁体,通过合理设置永磁体的充磁方向实现磁偏置,减小励磁转矩和磁阻转矩达到最大值时的电流角差.结果表明,当磁障宽度占转子极宽的8.5％,磁障之间的距离占转子极宽的5.7％时,转矩提升效果较好.和传统电励磁电机相比,设置磁障后电励磁电机的总转矩提升13.9％,实现磁偏置后电机的总转矩在设置磁障的基础上提升14.5％.