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双凸极变速永磁电机“ 程明 周鹗 (东南大学电气工程系 南京210096) 摘要．双凸扳变速永磁电机是90年代韧出现的一种全新的节能型机电一体化系统。 文根据有荧文献及作者本人的必威体育精装版研究结果．对该电机的产生背景、结梅和技术特 点、控制方法及主要特睦等作一简要介绍，并就主要技术指标与其它兄种电机进行 了对比分析，供参考， 关键词：双凸槛电机。永磁电机．练述 j、‘t。 l弓l言 具有理凸扳结构的开关磁陋电机嗣速系统自80年代扔阍世叫来，受到国际电讥界 的普遍关注、在过去的10多年中，人们埘开毙磁阻电规的运行特性、控制方法，设计 特点等各个主要方面进}亍了广泛深八的探f寸，其国有的{匀在特性已设越来越多的人们所 认识，在许多要求调速的场合，特别是财可靠陆要求较高的场台．开关磁阻电机得到丁 日益广泛的应用， 开关磁阻电机属于单边勖磁的机电能精转换装置，没有学独的锄磁绕组，因此具 有结构简单，可靠陆高等一系列优点蛾丽．从能鼙转换的龟鹱来看，这一特眭也产生 了一系列问题：首先．铜铁等有效材料的利崩率相×_f较低。耍驻阻作用使得两个可以产 生转矩的区间只有一个得到利用，即只肯当转于极进八定子通电相所在空间，绕组电感 增大时才能产生电动转矩。当转子离歼对齐位嚣，电感减小时，如仍给绕组通电，则将 产生制动力矩：第二，励磁容量大。定子绕组中不仅要通过电流的力矩分量，而且要通 过励磁分量，其结果必然是电机绕组和功率变换器容量放大；j；}；三，电流换相对应的关 断电感大、这势必削弱转矩产生能力；第四．为使电机处于高饱和状态．必须尽量减小 电机气隙，这～要求匣过来又使电机噪声和转矩脉动增大，成本增加． TA等人于90年 为消除和削弱开关磁阻电机的上述欢点，LiaoYuefeng和Lipu SalientPermanent 代研提出厂刊件j永久磁铁供给励磁的驭凸扳水磁电屯fL(Doubly Magnet 的学者相继就这一新掣电饥的帚关问题进行了探讨[3．41。初步研究结果表明¨1工。‘4。’． 菠电机具有控制灵活，高效节能，体积小，出力欠．能量转换率高(接近于1)等一系 列优点，显示出强劲的竞争力。 国家自然科学基金赞助项目595070(3 a)Lr,-子采醋 b)定子，K磁 圈lDSPNi、E枫结构 2基本结构和工作原理 图l所示为三相6“儆DSPM屯． 机戡面图。与开关磁阻电Hl类似．定 转子均为凸极，定子极上垂有集中绕 组．空问相对的两个定子擞上的绕组 串联构成一相：转子齿上无绕组．永 磁体可置于电DL转子￡(稻：转子赦磁 型。如图ia所示)，也可以置于定。二 上(称定子永磁型，如图lb所示)．它 们的工作原理和特性旗奉相同。 圈2为备相定子绕组所交链的永 皿揪，^ 磁磁链随转子位置角的变化关系。在 转子不同位置依据一定的控制逻辑， 矿㈨u憾u妒＼／ V 适时地在相关绕组巾通人-定糨乏性的 电流，便可产生一定力向的转矩，从 而使电觇转子连续不断地旋转、，转矩 大小既可通过控制绕组电流夫小或导 通区问来实现，也可以采用草拍(同一 时刻只有一相绕组导)或驳拍(同时有 明相绕组导通)运行方式米控制。改变 电流的极性和导通顺序．Ⅱ『I可改变转 图2DSPM电机工作原理；兑叫 矩方向，囡此，DSPM电机可以方娅 地实现州象榴运行，{．{Sti4十分交洒。 3王要参数和基本特性