[发明专利]一种开关磁阻电机有限元分析方法及其外电路

说明书

本发明属于电磁感应技术领域，公开了一种开关磁阻电机有限元分析方法及其外电路，确定电机的参数，进行电磁设计，得到2D/3D模型；静态场加40A电压转子在0°、7.5°、15°、22.5°情况下磁密分布图进行对比；瞬态场加入外电路得到转矩转速波形；分析波形，对比不同情况下的角度磁密分布图，开关磁阻电机外电路设计方法为：通过对一些与外电路有关的电子元器件参数设置的合理设计，然后把这些电子元器件连接起来，形成外电路。本发明通过开关磁阻电机的有限元分析和外电路设计，在Ansoft Maxwell中得到相关数据，进行数据分析对比，进一步优化和改进设计，让电机变得更高效节能。

技术领域

本发明属于电磁感应技术领域，尤其涉及一种开关磁阻电机有限元分析方法及其外电路。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

开关磁阻电机是一种新型调速电机，调速系统具有直流、交流两类调速系统的优点。这种电机相比于其他类型的电机都很优异，从造价方面来讲，电机所用材料价格比较低廉，结构也十分简单，转速与效率都高出其他类型电机很多。目前市场上的电机造价成本都高于此电机。开关磁阻电机的四个主要组成部分，分别是控制器、功率变换器、电机与位置检测器。

现如今，开关磁阻电机得到了快速得发展以及广泛的应用，在交通、工业、家电等领域应用成熟，功率在10W～5MW，转速已经达到100,000r/min。在上个世纪我国已经开始研发开关磁阻电机，虽然理论与技术都取得了突破，但是在实际应用中相对西方国家比较落后。基于制造，通信和控制等先进技术的快速发展，CY7C1041DV33-10VXI迅速开发开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor)，并且开发的电机具有可靠，简单，高效节能的特点。基于这些特点，开关磁阻电机博得了众多人士的眼球，从此使越来越多的人关注此电机的发展。同时也是越来越多的人从事这个领域的研发工作。

1970年，第一台开关磁阻电机诞生。随后，在半导体技术和控制技术的发展的推动下，开关磁阻电动机的的研发工作得到了很大的突破，并且在其发展过程中有了了以下的发现。

1972年，研究工作者们开始对低功率电动机进行更深层次的研究，1975年取得重大的突破。1980年，在英国成立了开关磁阻电动机驱动装置有限公司。直到1983年，SRDLtd.研发除了SRD成品，并叫做它为OULTON。随着这个驱动系统的问世，轰动了眼就整个领域的业内人士，在很多领域都得到了突破，传统的驱动系统已经远远没办法与其相比。这促使很多公司开始生产利用这项技术，紧跟着他的产品也被其他公司推出。这一系统的问世，在众人看来，打破了传统的电机概念，从效率到成本都很优异，促使电机行业进行了改革。

随后很多国家也开始研发开关磁阻电机了。在我国，中、小型电动机“八五”、“九五”和“十五”科学研究规划项目都具有开关磁阻电机系统。但是我国研发开关磁阻电机起步比较晚，没有太多的参考文献。最近几年，科技发展的十分迅速，使得各种人工智能也迅速发展，一些领域技术也随着其它的发展得到了优化，DSP技术也迅速问世，研究者们使用DSP开发很多种以往解决不了的计算方法。随着时间的推移，社会的不断发展进步，科学家们的不断突破以及国民经济不断发展，使得自动、机械化迅猛发展，需求量越来越大，传统的电机已经跟不上迅速发展的时代，这就为开关磁阻电动机创造了很大的的潜在市场。

如今，开关磁阻电动机的研发工作得到了重大的突破，研究人员针对电动机的控制、功率损耗、温度变化、故障诊断、无位置检测、转矩脉动以及容错运行等方面进行研究。这会使开关磁阻电机走向等高效节能的路线。

综上所述，现有技术存在的问题是：

随着时间的推移，社会的不断发展进步，使得自动、机械化迅猛发展，需求量越来越大，传统的电机已经跟不上迅速发展的时代，达不到现代的高效节能的需求。