雙氣隙杯形轉子變磁阻步進電動機的研究
程樹康 魏德功(哈爾濱工業大學)
【摘 要】 應用齒層比磁導法對雙氣隙杯形轉子可變磁阻步進電動機進行定性定量分析
計算，提出合理設計雙氣晾杯形轉子可變磁阻步進電動機的方法．
【敘 詞】 杯形轉子步進電動機／齒層比磁導法分析計算設計合理化
1引 言
雙氣隙杯形轉子可變磁阻(vr)結構動機在國外作為直接驅動電動機已實用化。這種結構的電動機有較高的性能體積比和價格體積比，制造工藝也并不十分復雜，是數控系統、直接驅動系統及精密測角系統中很有前途的元件。但是，這種電機的系統分析研究尚不多見。本文結合樣機對雙氣隙杯形轉子vr步進電動機進行研究，以求得到合理的設計。
2線性分析
雙氣隙杯形轉子vr步進電動機有內、 外兩個定子。兩定子間為一杯形轉子，轉子雙 面開有若干小齒。內外定子沿圓周均布18個大極，每個大極上有若干小齒。
圖1為線性分析條件下，雙氣隙杯形轉子vr步進電動機的2種模型。
圖2b所示模型相當子具有獨立磁路的2臺電機，其轉矩解析式為：
λa,λb,λc——外定子三相每極氣隙磁導
λa,λb,λc——內定子三相每極氣隙磁導
fa,fb,fc——外定子三相每極勵磁磁勢
fa,fb,fc——內定子三相每撅勵磁磁勢
圖1a相當于轉子軛開路，2個磁勢相加，2個氣隙串聯，其轉矩公式為:
顯然，當三相每極勵磁勢相同時，式(1)和(2)是一致的。
3非線性磁網格模型
圖2為整個電機的非線性磁網絡模型。  f1～f18——外定子每極繞組等值磁勢
f19～f36——內定子每極繞組等值磁勢
λ1~λ16——外定子極身等值磁導
λ19～λ36——內定子極身等值磁導
λ37～λ54——外定子軛磁導
λ55～λ72——外定子極間漏磁導
λ73～λ90——外定子每極齒層磁導
λ91～λ108——內定子每極齒層磁導
λ109～λ126——內定子極間漏磁導
λ127～λ144——內定子軛磁導
λ145～λ162——轉予切向軛磁路磁導
此時，可方便地應用步進電動機齒層比磁導法進行分析計算。
4實例計算
圖3為內外定子勛磁繞組磁勢正接時，單相通電矩角特性計算值。
圖4為****靜轉矩計算值和實測值的對比曲線。
圖5是假定轉子軛足夠寬時，分別汁算內外電機磁路后迭加結果與圖3計算值的比較。
計算值，曲線a為分解成二個獨立電機時計算值，曲線a 為整個電機計算值。
5結論
a.從圖4可看出****靜轉矩計算值與實測值相吻合，說明模型和計算方法滿足工程
應用要求。
b．圖5和圖6反映出雙氣隙杯形轉子vr電機在不同通電方式時的不同結果，說明這種電機在設計計算時不能簡單地分割成2個單獨電機計算迭加，而必須根據實際通電方式設計計算。
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