張向龍，楊燕翔，王 軍，范鎮(zhèn)南，劉占千

(西華大學(xué)，成都 610039)

開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

張向龍，楊燕翔，王 軍，范鎮(zhèn)南，劉占千

(西華大學(xué)，成都 610039)

開關(guān)磁阻電機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜和在惡劣環(huán)境下可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已成為工業(yè)應(yīng)用中的一種新型電機(jī)。在分析國內(nèi)外開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，較詳細(xì)地闡述了該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)，并對其未來發(fā)展方向進(jìn)行了探討與展望。

開關(guān)磁阻電機(jī)；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；發(fā)展動態(tài)

0 引 言

作為一種新型調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)，開關(guān)磁阻電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單、起動轉(zhuǎn)矩大、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)在石油、航空、電動汽車等領(lǐng)域得到了發(fā)展和廣泛應(yīng)用。然而這種電機(jī)自身存在轉(zhuǎn)矩脈動大、噪聲明顯等缺陷，對其在某些特殊場合的進(jìn)一步應(yīng)用造成了不利的影響。長期以來，為了進(jìn)一步提高開關(guān)磁阻電機(jī)的各項(xiàng)性能，國內(nèi)外研究者對開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，開展了廣泛、系統(tǒng)和深入地研究工作，取得了一些具有建設(shè)意義的成果。因此，對上述研究工作，進(jìn)行合理有序的梳理和評述，不但有利于掌握該領(lǐng)域研究動態(tài)，更有助于優(yōu)化該領(lǐng)域發(fā)展思路。

鑒于此，本文在收集國內(nèi)外開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對其研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向進(jìn)行了較為全面系統(tǒng)的探討、分析與展望，以求能夠?yàn)殚_關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行檢修水平的進(jìn)一步提升，提供有益參考。

1 開關(guān)磁阻電機(jī)本體結(jié)構(gòu)優(yōu)化

開關(guān)磁阻電機(jī)理論體系和計(jì)算電磁學(xué)的不斷發(fā)展為電機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供了基礎(chǔ)，以國外的紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)、利茲大學(xué)、東京理科大學(xué)，國內(nèi)的南京航空航天大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)為代表的科研機(jī)構(gòu)，提出了許多新型開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)來改善其性能，基本可以概括為3個方面：定子繞線方式優(yōu)化、定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化、勵磁方式優(yōu)化。

1.1 定子繞線方式優(yōu)化

繞組的連接方式直接影響到開關(guān)磁阻電機(jī)內(nèi)部磁場的分布，不同的繞線方式下電機(jī)的性能有很大的不同。繞組的連接方式分為整距繞組和短距繞組，根據(jù)相對極磁場的方向又可以分為正向串聯(lián)和反向串聯(lián)。單相通電時，相應(yīng)磁場分布如圖1、圖2所示。文獻(xiàn)[4]分析了繞組正向串聯(lián)和反向串聯(lián)時自感、互感、磁場分布等存在的差異，特別對于反向串聯(lián)的三相開關(guān)磁阻電機(jī)，通過有限元分析得到了其自感和互感波形，為繞組的進(jìn)一步優(yōu)化提供了參考。傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電機(jī)多采用短距繞組，由式(2)中可知，轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生主要依賴于繞組自感的變化。

圖1 正向串聯(lián)磁場分布圖2 反向串聯(lián)磁場分布

短距繞組時，電流只能在電感上升階段導(dǎo)通，因此每相繞組最大導(dǎo)通時間為1/3通電周期。文獻(xiàn)[5-8]將靜態(tài)有限元分析引入了開關(guān)磁阻電機(jī)繞組分析，研究了整距繞組時相電流導(dǎo)通情況。采用整距繞組時，轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生主要依賴于兩相之間的互感，轉(zhuǎn)矩可表示為：

(1)

式中：ia,ib為兩相電流，Mab為兩相互感。因此相電流的導(dǎo)通時間相比與短距繞組時增加了一倍，提高了繞組的利用率。

另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于電感下降區(qū)時，對繞組通以負(fù)向電流，如此在電感下降區(qū)域也可以產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩，擴(kuò)大了轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的區(qū)間。文獻(xiàn)[9]對比分析了短距繞組和整距繞組對轉(zhuǎn)矩脈動的影響；文章中對電機(jī)施以轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)分析，表明在低速時整距繞組對轉(zhuǎn)矩脈動抑制有較大優(yōu)勢。

1.2 定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化

定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的改進(jìn)可以改善電機(jī)內(nèi)部電磁場的分布，從而達(dá)到改善電機(jī)性能的目的，因此目前主要研究都集中在定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的改進(jìn)上。由麥克斯韋張量法可知，通過改變磁密的徑向分量和切向分量可以改變徑向力波和切向力波。文獻(xiàn)[10-11]利用上述理論提出了兩種不同的轉(zhuǎn)子齒結(jié)構(gòu)。前者在轉(zhuǎn)子齒和軛中加入空氣氣隙，后者在轉(zhuǎn)子齒兩側(cè)開槽，二者都達(dá)到了增大徑向磁密、減小切向磁密的效果，有利于增大電機(jī)的平均輸出轉(zhuǎn)矩，減小轉(zhuǎn)矩脈動，其結(jié)構(gòu)如圖3(a)和圖3(b)所示。邊緣磁通是導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動的一個重要原因，它產(chǎn)生于定轉(zhuǎn)子重疊前。文獻(xiàn)[12]中通過在轉(zhuǎn)子齒一側(cè)增加一個V型槽口，減小了邊緣磁通的影響，提高了電感曲線的線性程度，從而減小了轉(zhuǎn)矩脈動，其結(jié)構(gòu)如圖3(c)所示，顯然此結(jié)構(gòu)只適合于電機(jī)單方向轉(zhuǎn)動。文獻(xiàn)[13]提出了一種氣隙寬度不均勻的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，使氣隙沿著電機(jī)旋轉(zhuǎn)(假定逆時針)方向越來越窄，如圖3(d)所示，仿真結(jié)果表明該方法能夠有效的減小轉(zhuǎn)矩脈動。文獻(xiàn)[14]將矩形轉(zhuǎn)子齒和梯形轉(zhuǎn)子齒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元對比分析，結(jié)果表明梯形轉(zhuǎn)子齒可以產(chǎn)生更大的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩。文獻(xiàn)[15]采用了一種新型定轉(zhuǎn)子極末端形狀，如圖3(e)所示，該結(jié)構(gòu)可以增大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩曲線在上升階段的斜率，從而提高換相時兩相轉(zhuǎn)矩交叉點(diǎn)，降低了換相時的轉(zhuǎn)矩跌落，成功地抑制了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動，而且提高了平均轉(zhuǎn)矩。文獻(xiàn)[16-17]將永磁電機(jī)中成功應(yīng)用的雙定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)引入到開關(guān)磁阻電機(jī)中。其中文獻(xiàn)[16]提出將兩個6/4結(jié)構(gòu)的開關(guān)磁阻電機(jī)并行連接在一起，其中一個電機(jī)的轉(zhuǎn)子相對于另一個有30°的位置偏移，從而使一個轉(zhuǎn)子處于完全對齊狀態(tài)時，另一個轉(zhuǎn)子處于剛對齊的狀態(tài)。同兩個轉(zhuǎn)子位置沒有偏移時相比，該結(jié)構(gòu)可減小20%左右的轉(zhuǎn)矩脈動。文獻(xiàn)[17]在傳統(tǒng)雙機(jī)械輸出口電機(jī)的基礎(chǔ)上，通過對定子軛部輔助繞組施加不同方向的電流，可以改變內(nèi)、外轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩分配，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外轉(zhuǎn)子輸出功率的調(diào)節(jié)。

(a)帶氣隙的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)(b)轉(zhuǎn)子兩側(cè)開槽結(jié)構(gòu)

(c)V型槽口轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)(d)傾斜的定子極面結(jié)構(gòu)

(e) 新型定、轉(zhuǎn)子極末端形狀

1.3 勵磁方式的優(yōu)化

混合勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)不僅繼承了開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，而且可以更加有效的調(diào)節(jié)和控制氣隙磁場，因此也成為開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)展的一個趨勢。

混合勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)最早起源于美國電機(jī)專家T.A.LIPO等人提出的一種雙凸極永磁電機(jī)[18]，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。電機(jī)中永磁體采用鐵氧體，通過調(diào)節(jié)相電流的方向，即可增加或減弱氣隙磁場。但由于鐵氧體剩磁較低，只能通過增加直流場控繞組的方式提高氣隙磁通密度，從而使銅耗增加，效率降低。文獻(xiàn)[19]提出了一種帶有永磁體和輔助繞組的混合勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。定子軛設(shè)計(jì)成正方形，兩個對角分別放置輔助繞組和永磁體，輔助繞組通以直流電時，輸出轉(zhuǎn)矩和效率都得到了明顯提高。文獻(xiàn)[20]僅在定子齒中嵌入了永磁體，相比與文獻(xiàn)[19]，結(jié)構(gòu)簡單，電機(jī)體積得到了有效的減小。該結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在定子勵磁中并聯(lián)了一個永磁體磁源，在輸入勵磁電流不變的情況下，可以提高氣隙磁場的飽和程度，增大了平均輸出轉(zhuǎn)矩，提高了電機(jī)利用率，但由于永磁體位于定子齒中，使定子齒的磁阻增大，會對勵磁電流產(chǎn)生一定的影響。文章還對永磁體安裝方向和繞組電流通電方向之間的關(guān)系進(jìn)行了分析，指出如果永磁體固定以后，則電流方向隨之固定，這點(diǎn)有別于傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電機(jī)。

圖4 首次提出的雙凸極永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)圖5 帶輔助繞組和永磁體的新型結(jié)構(gòu)

2 開關(guān)磁阻電機(jī)電磁場逆問題優(yōu)化

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，新型智能算法在電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用越來越廣泛。將智能優(yōu)化算法和電磁場正問題相結(jié)合，構(gòu)成電磁場逆問題應(yīng)用在開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中成為一個重要的優(yōu)化方向。電磁場逆問題是根據(jù)給定的電機(jī)性能要求，求解電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在文獻(xiàn)[21]中將單位體積出力的比功作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)：

(2)

式中：f(X)為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，Da為轉(zhuǎn)子外徑，la為鐵心長度，P為輸出功率。取定轉(zhuǎn)子內(nèi)、外徑和極弧寬度等8個變量參數(shù)，用遺傳算法進(jìn)行最優(yōu)求解，并在求解過程中考慮了開通角系數(shù)和關(guān)斷角系數(shù)對優(yōu)化結(jié)果的影響。文獻(xiàn)[22]采用了多目標(biāo)函數(shù)，用遺傳算法對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在保證輸出轉(zhuǎn)矩較大的同時減小了轉(zhuǎn)矩脈動。文獻(xiàn)[23]采用了遺傳算法和模擬退火算法分別對開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化求解，并對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了對比。為了獲得準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，文獻(xiàn)[24]首先通過有限元分析獲取了平均轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動的相關(guān)敏感參數(shù)，然后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行訓(xùn)練，得到了較為準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，最后利用粒子群算法對平均轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動進(jìn)行共同優(yōu)化，得到了理想的優(yōu)化結(jié)果。文獻(xiàn)[25]將粒子群算法與文化算法相結(jié)合，構(gòu)建了文化粒子群優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)了不同空間群體的并行優(yōu)化，提高了優(yōu)化精度與效率，并將其用于多目標(biāo)優(yōu)化，在有效提高電機(jī)效率的同時，大幅減小了轉(zhuǎn)矩脈動。

新型智能優(yōu)化算法為開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來了很大幫助，但其還是存在一定的缺陷。例如在遺傳算法中，匹配集N的取值對優(yōu)化結(jié)果有很大的影響。如果N取得過小，則難以獲取全局最優(yōu)解；如果N取得過大，則會降低優(yōu)化效率。因此對算法本身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)、將多種優(yōu)化算法結(jié)合應(yīng)用以及探索新的優(yōu)化策略，從而進(jìn)一步提高優(yōu)化效率，將是該方向的工作重點(diǎn)。

3 發(fā)展動態(tài)展望

隨著開關(guān)磁阻電機(jī)的不斷發(fā)展，電機(jī)容量需求也逐漸變大，因此損耗發(fā)熱成為電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須要考慮的問題。采取必要的措施來降低損耗，抑制發(fā)熱，從而提高電機(jī)壽命也逐漸成為研究的熱點(diǎn)。目前，關(guān)于損耗的研究，大多集中于損耗的計(jì)算分析，如何通過優(yōu)化電機(jī)結(jié)構(gòu)來降低損耗，提高電機(jī)的散熱效率將具有很高的研究價值。

針對開關(guān)磁阻電機(jī)單一性能的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法已經(jīng)很多，但是隨著優(yōu)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化正逐漸成為優(yōu)化發(fā)展的主要方向，例如將轉(zhuǎn)矩脈動的抑制和損耗的抑制作為一個整體來進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)前人們已經(jīng)具備從綜合物理場(電磁場、溫度場、流速場、應(yīng)力場的等)的角度研究電機(jī)內(nèi)物理現(xiàn)象的能力[34]，同時也具有了更加強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)工具，針對開關(guān)磁阻電機(jī)的多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化將是未來研究的一個熱點(diǎn)。

開關(guān)磁阻電機(jī)的電磁場逆問題實(shí)際上是將電機(jī)的電磁場分析與優(yōu)化算法相結(jié)合，以求更加精確地求解電機(jī)參數(shù)，進(jìn)一步提高優(yōu)化結(jié)果。但目前仍然存在算法的收斂速度不高等問題，難以滿足三維、耦合問題等較復(fù)雜系統(tǒng)的計(jì)算要求[39]。隨著優(yōu)化算法效率的提高和電磁場計(jì)算方法的發(fā)展，電磁場逆問題在開關(guān)磁阻電機(jī)優(yōu)化中將越來越深入。

4 結(jié) 語

本文較詳盡地總結(jié)評述了當(dāng)前開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)展的情況，基本涵蓋了開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)展的主要方向，并對該電機(jī)未來優(yōu)化發(fā)展動向進(jìn)行了總結(jié)分析，為該電機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展提供了一定的參考意義。

[1] 王宏華.開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速控制技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.

[2] 吳建華.開關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.

[3] 吳建華,詹瓊?cè)A,林金銘.開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].微特電機(jī),1995,23(5):5-12.

[4] 詹瓊?cè)A,吳瑩,郭偉.開關(guān)磁阻電機(jī)繞組連接方式的研究[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào),2002,6(2):93-96.

[5]MECROWBC.Newwindingconfigurationsfordoublysalientreluctancemachines[J].IEEETransactionsonIndustryApplications,1996,32(6):1348-1356.

[6]MAXY,LIGJ.Comparativestudyofshorted-pitchedandfully-pitchedsrmsuppliedbysinewavecurrents[J].IEEEInternationalConferenceonIndustrialTechnology,2015:664-670.

[7]PUPADUBSINR,CHAYOPITAKN,KARUKANANS,etal.Comparisonofwindingarrangementsofthreephaseswitchedreluctancemotorunderunipolaroperation[C]//IEEEInternationalConferenceonElectricalMachinesandSystems.IEEE,2012:1-4.

[8]MECROWBC,CLOTHIERAC,BARRASSPG.Highperformanceswitchedreluctancedrivesusingnovelwindings[C]//IEEColloquiumonMachinesandDrivesforElectricandHybridVehicles.1996：611-615.

[9]SUNJianbo,WANGShuanghang,KUANGZhe.Torqueripplecomparisonofshorted-pitchedandfully-pitchedwindingswitchedreluctancemachine[C]//IEEEInternationalConferenceonElectricalMachinesandSystems.2012:1-6.

[10]HURJ,KANGGH,LEEJY,etal.Designandoptimizationofhightorque,lowrippleswitchedreluctancemotorwithfluxbarrierfordirectdrive[C]//39thIASAnnualMeeting,IndustryApplicationConference.IEEE,2004.

[11] 張鑫,王秀和,楊玉波,等.基于轉(zhuǎn)子齒兩側(cè)開槽的開關(guān)磁阻電機(jī)振動抑制方法研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2015,35(6):1508-1515.

[12]JINWL,HONGSK,KWONBI,etal.NewrotorshapedesignforminimumtorquerippleofsrmusingFEM[J].IEEETransactionsonMagnetics,2004，40(2):754-757.

[13]YONGKC,YOONHS.Pole-shapeoptimizationofaswitched-reluctancemotorfortorqueripplereduction[J].IEEETransactionsonMagnetics,2007,43(4):1797-1800.

[14]MEDREAN,VIRELIA.Switchedreluctancemotorswithconcentratedstatorwindingsandsalientpolesofdifferentshapeonrotor[J].AnnualsofUniversityCraiova,ElectricalEngineeringSeries,2008(32):118-123.

[15]GARIPM,OZOGLUY.Anapproachtorqueripplereductioninfullypitchedswitchedreluctancemotorsbypoletipshaping[C]//MELECON2002,ElectrotechnicalConference.IEEE,2002:157-161.

[16]SIADATANA,ASGARM,NAJMIV,etal.Anovelmethodfortorqueripplereductionin6/4tworotorstackswitchedreluctancemotor[C]//EuropeanConferenceonPowerElectronicsandApplications.IEEE,2011:1-10.

[17]ZHAOGuishu,HUAWei,CHENGMing.Noveldouble-rotorswitchedreluctancemotorwithauxiliaryexcitationwindings[C]//IEEEInternationalConferenceonEcologicalVehiclesandRenewableEnergies.IEEE,2015:1-9.

[18]LIY,LIPOTA.Adoublysalientpermanentmagnetmotorcapableoffieldweakening[C]//PESC1995.IEEE,1995:565-571.

[19]HASEGAWAY,NAKAMURAK,ICHINOKURAO.Anovelswitchedreluctancemotorwiththeauxiliarywindingsandpermanentmagnets[J].IEEETransactionsonMagnetics,2012,48(11):3855-3858.

[20] 吳紅星,趙凱岐.一種新型混合勵磁開關(guān)磁阻電機(jī)[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2013,28(7):56-63.

[21] 吳建華.基于遺傳算法的開關(guān)磁阻電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),1996,11(4):6-10.

[22]NAAYAGIRT,KAMARAJV.ModelinganddesignofshapeoptimizedSRMwithreducedripple[C]//IEEESymposiumonEmergingTechnologies.IEEE,2005:399-404.

[23]NAAYAGIRT,KAMARAJV.AcomparativestudyofshapeoptimizationofSRMusinggeneticalgorithmandsimulatedannealing[C]//IEEEIndiaConference.IEEE,2005:596-599.

[24] 高潔.基于粒子群算法的SR電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動全局優(yōu)化研究[D].天津：河北工業(yè)大學(xué),2012.

[25] 宋受俊,葛樂飛,蔣艷玲.基于文化粒子群算法的開關(guān)磁阻電機(jī)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,32(1):111-116.

[26]SUNJianbo,CHENYi,WUHuangyuan.Anoveldoublysalientgeneratorwithfullypitchedwindingstructure[C]//IEEEInternationalConferenceonElectricalMachinesandSystems.IEEE,2011:1-5.

[27]VATTIKYTIN,RALLABANDIV,FERNANDESBG.Anovelhightorqueandlowweightsegmentedswitchedreluctancemotor[C]//PESCRecord-IEEEAnnualPowerElectronicsSpecialistsConference.IEEE,2008:1223-1228.

[28]EVANGELINESJ,KUMARSS.Torquerippleminimizationofswitchedreluctancedrives-asurvey[C]//IETInternationalConferenceonPowerElectronics,MachinesandDrives.IET,2010:1-6.

[29]OHDACHIY,KAWASEY,MIURAY,etal.Optimumdesignofswitchedreluctancemotorsusingdynamicfiniteelementanalysis[J].IEEETransactionsonMagnetics,1997,33(2):2033-2036.

[30]AFJEIE,NAVIK,ATAEIS.Anewtwophaseconfigurationforswitchedreluctancemotorwithhighstartingtorque[C]//InternationalConferenceonPowerElectronicsandDriveSystems.IEEE,2007:1049-1052.[31]BELHAPIM,KREBSG,MARCHANDC,etal.Evaluationofaswitchedreluctancemotorwithmagneticslotwedges[J].IEEEInternationalConferenceonElectricalMachines,2014:150-155.

[32] 王勉華,張樸.基于有限元法的開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].電機(jī)與控制應(yīng)用,2015,42(4):27-29.

[33] 張慧英,汪旭東.開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動最小化研究[J].微電機(jī),2009,42(9):15-17.

[34] 范鎮(zhèn)南,韓力.電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展情況[J].電機(jī)與控制應(yīng)用,2006,33(8):3-7.

[35] 宋受俊,葛樂飛,張蔓.開關(guān)磁阻電機(jī)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào), 2015,19(1):68-75.

[36]ZHANGJunfang,LUXiaofeng,LUJun,etal.Studyofthenewpermanentmagnetswitchedreluctancemotor[C]//IEEEInternationalConferenceonAdvancedPowerSystemAutomationandProtection.IEEE,2011,3:1684-1687.

[37]WIDMERJD,MECROWBC.Optimisedsegmentalrotorswitchedreluctancemachineswithagreaternumberofrotorsegmentsthanstatorslots[C]//IEEEInternationalConferenceonElectricMachines&DrivesConference.IEEE,2011:1183-1188.

[38]OHDACHIY,KAWASEY,MIURAY,etal.Optimumdesignofswitchedreluctancemotorsusingdynamicfiniteelementanalysis[J].IEEETransactionsonMagnetics,1997,33(2):2033-2036.

[39] 闞超豪,王雪帆.計(jì)算電磁學(xué)進(jìn)展及其在現(xiàn)代電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].防爆電機(jī),2007,42(5):1-4.

[40] 閆秀格.開關(guān)磁阻電機(jī)性能的場—路—運(yùn)動耦合分析[D].沈陽:沈陽工業(yè)大學(xué),2005.

CurrentStatusandDevelopmentTrendsoftheStructureOptimizationofSwitchedReluctanceMotor

ZHANG Xiang-long,YANG Yan-xiang,WANG Jun,FAN Zhen-nan,LIU Zhan-qian

(XihuaUniversity,Chengdu610039,China)

Theswitchedreluctancemotor(SRM)hasbeenanewtypeelectronicmachineinindustrialapplicationsbecauseofitssimplestructure,lowcostandhighreliabilityinthesevereenvironmentandsoon.BasedontheanalysisofthedomesticandinternationaltechnicalliteraturesforthestructureoptimizationabouttheSRM,theresearchstatusanddevelopmenttrendsinthefieldwereminutelydescribed.Meanwhile,thefuturedirectionwasalsodiscussedandexpected.

switchedreluctancemotor(SRM);structureoptimization;developmenttrends

2016-06-23

四川省教育廳重點(diǎn)科研項(xiàng)目(16ZA0155)

TM

A

1004-7018(2017)01-0077-04