同步磁阻电机分析与设计(连载之三)-极对数与裂比的优化设计.pdfVIP

第49卷第11期Vo1．49．No．1l

2016焦11月NOV．2016

同步磁阻电机分析与设计(连载之三)

极对数与裂比的优化设计

沈建新，蔡顺，郝鹤，金孟加

(浙江大学电气工程学院，杭州310027)

摘要：从极对数和裂比对交直轴电感的影响出发，分析了同步磁阻电机的凸极率随极对数和裂比的变化趋势。优

化设计了3台不同极对数的同步磁阻电机，研究了不同裂比下3台电机的转矩密度、功率因数和效率，同时兼顾电

机的绕组端部长度和体积，提出了同步磁阻电机极对数和裂比的基本设计原则。

关键词：同步磁阻电机；极对数；裂比；电感；转矩密度

中图分类号：TM352文献标志码：A文章编号：1001．6848(2016)11-0090，03

AnalysisandDesignofSynchronousReluctanceMachines

PartIII：OptimizationofNumberofPole-pairsandSplitRatio

SHENJianxin，CAIShun，HA0He，JINMengjia

(CollegeofElectricalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)

Abstract：Consideringtheinfluenceofthenumberofpole—pairsandsplitratioonthedirect-axisandquadra-

ture-xaisinductances，therelationshipbetweentherotorsaliencyandthenumberofpole-pairsandsplitratio

forsynchronousreluctancemachine(SynRM)wasanalyzed．Threeprototypeswithdifferentnumberofpole-

pairswereoptimized，theirtorquedensity，powerfactorandefficiencywereinvestigatedf0rdifferentsplitra—

tiodesigns．Besides，theend—windinglengthandmachinevolumewereconsidered．Finally，thecriteriaof

thenumberofpole—pairsandsplitratioselectionofrtheSynRMwereconcluded．

Keywords：synchronousreluctancemachine；numberofpole-pairs；splitratio；inductance；torquedensity

当电机的极槽比相同时，极对数的变化会影响

0引言

绕组端部的长度J，过长的端部会增加电机的体积

同步磁阻电机的输出转矩取决于交直轴电感差和铜耗。同时，轭部厚度和槽面积的变化会改变电

值，功率因数取决于交直轴电感比值。当电机基本机的重量，研究表明随着极对数的增加同步磁阻电

尺寸不变时电机凸极率一般随着极对数的增加而降机的总重量可有所减小。永磁同步电机的裂比(定

低…，因而传统的同步磁阻电机极对数通常较小。子内径与外径比值)设计通常大于0．6L6J，但同步磁

较小的极对数需要设计更厚的定子轭部，会导致电阻电机励磁来源于定子电枢，需要更大的槽面积放

机槽面积降低，电枢安匝数减小。有学者针对不同置绕组，其裂比设计原则不同于传统永磁同