基于有限元法的磁悬浮开关磁阻电机数学模型

当电机高速运行时,为避免机械磨损,采用电磁力进行悬浮支撑,而磁轴承占用轴向空间,限制临界转速。磁悬浮开关磁阻电机利用电机定子与轴承机械结构的相似性,在原有的电机定子绕组上附加一套径向力绕组,通过一定的控制策略,同时实现电机的旋转和悬浮。该文在利用有限元软件Ansoft/Maxwell 2D分析磁悬浮开关磁阻电机磁场的基础上,结合等效磁回路法并根据虚位移定理,推导出磁悬浮开关磁阻电机在考虑α、β轴方向径向偏移及其耦合时的径向力和转矩的数学模型,并用有限元分析结果验证了该模型的正确性和有效性。