开关磁阻电机设计与应用

第1章 开关磁阻电机的构造和工作原理
1．1 开关磁阻电机驱动系统的组成
1．1．1 开关磁阻电机
1．1．2 功率变换器
1．1．3 控制器和位置检测器
1．2 开关磁阻电机的工作原理
1．3 开关磁阻电机的发展概况和发展趋势
1．4 开关磁阻电机的相数和结构
1．4．1 单相开关磁阻电机
1．4．2 两相开关磁阻电机
1．4．3 三相开关磁阻电机
1．4．4 四相开关磁阻电机
1．4．5 五相或五相以上开关磁阻电机
第2章 开关磁阻电机的有限元分析
2．1 引言
2．2 SR电机磁场二维有限元分析
2．2．1 计算模型和基本假设
2．2．2 计算结果和实验验证
2．3 SR电机磁场的三维有限元分析
2．3．1 计算模型
2．3．2 双标量位法简介及基本假设
2．3．3 边界条件确定
2．3．4 计算结果和试验
第3章 开关磁阻电机四条重要磁化曲线的解析计算
3．1 引言
3．2 θu位置下磁化曲线的计算
3．2．1 磁导分量的计算
3．2．2 θu位置绕组电感
3．3θ1位置下磁化曲线的计算
3．3．1 磁导分量的计算
3．3．2 θ1位置下绕组电感
3．4 θhr位置下磁化曲线的计算
3．5 θa位置下磁化曲线的计算
3．6 计算实例
附录3A 磁路图参数
第4章 开关磁阻电机的基本方程和性能计算
4．1 SR电机的基本方程式
4．1．1 电动势平衡方程式
4．1．2 转矩平衡方程式
4．2 线性模型
4．2．1 绕组电感
4．2．2 绕组磁链
4．2．3 绕组电流
4．2．4 电磁转矩
4．3 准线性模型
4．4 非线性模型
4．4．1 非线性磁参数法
4．4．2 快速非线性法
4．4．3 快速非线性仿真法
4．4．4 计算实例
第5章 开关磁阻电机的磁通波形和损耗计算
5．1 开关磁阻电机的磁通波形
5．1．1 引言
5．1．2 电压方程和基本频率
5．1．3 理想线性模型下的磁通波形
5．1．4 磁通波形数学模型的矩阵表达
5．1．5 磁通波形的非线性仿真
5．2 开关磁阻电机的损耗计算
5．2．1 引言
5．2．2 铁心损耗计算
5．2．3 其他损耗计算
5．2．4 实验验证
第6章 开关磁阻电机的设计
6．1 极数、相数和极弧
6．1．1 极弧确定的必要条件
6．1．2 极弧对电机特性影响的线性分析
6．1．3 极弧对电机特性影响的非线性计算分析
6．2 结构参数对转矩波动的影响
6．2．1 研究方法
6．2．2 结构参数对转矩波动的影响
6．3 主要尺寸与电磁负荷的关系
6．4 主要尺寸的确定
6．5 其他参数的确定
6．5．1 绕组端电压
6．5．2 气隙
6．5．3 转子轭高
6．5．4 轴径
6．5．5 定子轭高
6．5．6定子槽深
6．5．7每相绕组串联匝数
6．5．8电流密度和槽满率
6．6电磁设计例
6．7电磁设计例小结
6．8计算机辅助设计
6．8．1 SRDCAD 2.0软件结构简介
6．8．2对硬件和软件环境的要求
6．9优化设计
6．9．1目标函数
6．9．2优化变量
6．9．3约束条件
6．9．4优化点的确定
6．9．5控制参数的处理
6．9．6性能计算和优化方法
6．9．7优化实例
6．10起动性能
6．10．1一相起动
6．10．2两相起动
第7章 开关磁阻电机噪声抑制
7．1定子固有频率的计算
7．1．1计算模型和基本假设
7．1．2定子的能量分析
7．1．3计算实例
7．2开关磁阻电机的噪声及其抑制
7．2．1引言
7．2．2噪声的主要根源
7．2．3径向磁吸力引起的电磁噪声和振动
7．2．4噪声和振动的控制
附录7A 样机参数
第8章 开关磁阻电机的实验和测量
8．1磁链特性的测量
8．1．1间接法
8．1．2交流法
8．2静态转矩特性测量
8．3稳态运行性能测量
8．4机械损耗测量
8．4．1概述
8．4．2测量方法
8．4．3机械损耗测量结果
8．5铜耗和铁耗测量
8．5．1铜耗测量
8．5．2铁耗测量
第9章 永磁式开关磁阻电机
9．1引言
9．2基本结构和电磁转矩
9．3磁场二维有限元分析
9．4稳态性能仿真
9．5设计和实践
9．6永磁式SR电机的一些讨论
9．6．1电磁转矩
9．6．2效率
9．6．3结构
第10章 开关磁阻电机的应用
10．1引言
10．2开关磁阻电机一些应用实例
10．2．1在电动车中的应用
10．2．2在航空业中的应用
10．2．3在食品加工机械中的应用
10．2．4在洗衣机中的应用
10．2．5在龙门刨床中的应用
10．2．6在毛巾印花机中的应用
10．2．7在其他领域中的一些应用
附录
附录A 实验样机结构参数
附录B 四个特殊转子位置的磁化曲线计算程序
参考文献
第1章 开关磁阻电机的构造和工作原理
1．1 开关磁阻电机驱动系统的组成
1．1．1 开关磁阻电机
1．1．2 功率变换器
1．1．3 控制器和位置检测器
1．2 开关磁阻电机的工作原理
1．3 开关磁阻电机的发展概况和发展趋势
1．4 开关磁阻电机的相数和结构
1．4．1 单相开关磁阻电机
1．4．2 两相开关磁阻电机
1．4．3 三相开关磁阻电机
1．4．4 四相开关磁阻电机
1．4．5 五相或五相以上开关磁阻电机
第2章 开关磁阻电机的有限元分析
2．1 引言
2．2 SR电机磁场二维有限元分析
2．2．1 计算模型和基本假设
2．2．2 计算结果和实验验证
2．3 SR电机磁场的三维有限元分析
2．3．1 计算模型
2．3．2 双标量位法简介及基本假设
2．3．3 边界条件确定
2．3．4 计算结果和试验
第3章 开关磁阻电机四条重要磁化曲线的解析计算
3．1 引言
3．2 θu位置下磁化曲线的计算
3．2．1 磁导分量的计算
3．2．2 θu位置绕组电感
3．3θ1位置下磁化曲线的计算
3．3．1 磁导分量的计算
3．3．2 θ1位置下绕组电感
3．4 θhr位置下磁化曲线的计算
3．5 θa位置下磁化曲线的计算
3．6 计算实例
附录3A 磁路图参数
第4章 开关磁阻电机的基本方程和性能计算
4．1 SR电机的基本方程式
4．1．1 电动势平衡方程式
4．1．2 转矩平衡方程式
4．2 线性模型
4．2．1 绕组电感
4．2．2 绕组磁链
4．2．3 绕组电流
4．2．4 电磁转矩
4．3 准线性模型
4．4 非线性模型
4．4．1 非线性磁参数法
4．4．2 快速非线性法
4．4．3 快速非线性仿真法
4．4．4 计算实例
第5章 开关磁阻电机的磁通波形和损耗计算
5．1 开关磁阻电机的磁通波形
5．1．1 引言
5．1．2 电压方程和基本频率
5．1．3 理想线性模型下的磁通波形
5．1．4 磁通波形数学模型的矩阵表达
5．1．5 磁通波形的非线性仿真
5．2 开关磁阻电机的损耗计算
5．2．1 引言
5．2．2 铁心损耗计算
5．2．3 其他损耗计算
5．2．4 实验验证
第6章 开关磁阻电机的设计
6．1 极数、相数和极弧
6．1．1 极弧确定的必要条件
6．1．2 极弧对电机特性影响的线性分析
6．1．3 极弧对电机特性影响的非线性计算分析
6．2 结构参数对转矩波动的影响
6．2．1 研究方法
6．2．2 结构参数对转矩波动的影响
6．3 主要尺寸与电磁负荷的关系
6．4 主要尺寸的确定
6．5 其他参数的确定
6．5．1 绕组端电压
6．5．2 气隙
6．5．3 转子轭高
6．5．4 轴径
6．5．5 定子轭高
6．5．6定子槽深
6．5．7每相绕组串联匝数
6．5．8电流密度和槽满率
6．6电磁设计例
6．7电磁设计例小结
6．8计算机辅助设计
6．8．1 SRDCAD 2.0软件结构简介
6．8．2对硬件和软件环境的要求
6．9优化设计
6．9．1目标函数
6．9．2优化变量
6．9．3约束条件
6．9．4优化点的确定
6．9．5控制参数的处理
6．9．6性能计算和优化方法
6．9．7优化实例
6．10起动性能
6．10．1一相起动
6．10．2两相起动
第7章 开关磁阻电机噪声抑制
7．1定子固有频率的计算
7．1．1计算模型和基本假设
7．1．2定子的能量分析
7．1．3计算实例
7．2开关磁阻电机的噪声及其抑制
7．2．1引言
7．2．2噪声的主要根源
7．2．3径向磁吸力引起的电磁噪声和振动
7．2．4噪声和振动的控制
附录7A 样机参数
第8章 开关磁阻电机的实验和测量
8．1磁链特性的测量
8．1．1间接法
8．1．2交流法
8．2静态转矩特性测量
8．3稳态运行性能测量
8．4机械损耗测量
8．4．1概述
8．4．2测量方法
8．4．3机械损耗测量结果
8．5铜耗和铁耗测量
8．5．1铜耗测量
8．5．2铁耗测量
第9章 永磁式开关磁阻电机
9．1引言
9．2基本结构和电磁转矩
9．3磁场二维有限元分析
9．4稳态性能仿真
9．5设计和实践
9．6永磁式SR电机的一些讨论
9．6．1电磁转矩
9．6．2效率
9．6．3结构
第10章 开关磁阻电机的应用
10．1引言
10．2开关磁阻电机一些应用实例
10．2．1在电动车中的应用
10．2．2在航空业中的应用
10．2．3在食品加工机械中的应用
10．2．4在洗衣机中的应用
10．2．5在龙门刨床中的应用
10．2．6在毛巾印花机中的应用
10．2．7在其他领域中的一些应用
附录
附录A 实验样机结构参数
附录B 四个特殊转子位置的磁化曲线计算程序
参考文献