研究与设计单相开关磁阻发电机仿真研究南京航空航天大学（210016）蒋冬扉朱学忠也有诸多特点，但这方面的研究甚少，尤其是单相开关磁阻发电机。由于结构特殊和机、电、磁的非线性因素，很难用类似传统电机的数学模型进行分析，所以本文以厨发的单相8/8结构为样机，用数值计算的方法作仿真研究，并进行，定子一相绕组通电，有相电流丨，相磁链少，由此形成磁能根据电机基本理论，在这个磁系统中若有位移则发生能量转换，其电磁转矩为。

　　蒋冬青1975年8月生，1996年7月毕业于哈尔滨理工大学自动控制专业，工学学士，助理工程师。现从事开关磁阻电机的研宄及电机CAD的厨宄工作。

　　电感表达，则瞬间产生了与转向相反的转矩。用线性化说明在区间通电，则产生负转矩，系统吸收机械能转变为电能输出。电机工作在发电状态。相应，若控制在区间通电，则处在电动工作状态。

　　若选择定子齿极数与转子齿极数相等，如8/8结构，则全部绕组同相，就构成单相开关磁阻发电机。

　　1.2单相开关磁阻发电机特点开关磁阻发电机（SRG）由双凸极磁阻电机、功率变换器、控制器构成。磁阻电机结构简单、坚固、制造工艺简单，成本低。转子由硅钢片叠压而成，可工作于极高转速；定子线圈为集中绕组，嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境。电机的损耗主要产生在定子，电机易于冷却；转子无永磁体可允许有较大的温升。

　　另外功率变换器不会出现直通故障，电机输出为脉动的电流适用于对蓄电池充电。对于单相开关磁阻发电机，还有控制器进一步简化，只需要一组开关管和一组二极管，如所示电机引出线也相应减少。表1中给出了。

　　在仿真过程中如果求得各相绕组中的电流波形就可以计算出电机的功率、转矩、铜损等特性参数。所以电路分析的重点应在计算电机的相电流上。一般情况下开关磁阻电机工作有两种状态分别为励磁和发电。对应如的功率主电路的非线性数学模型分别描述如下：励磁状态：对应电路中的开关管开通，电源向相绕组供电建立磁场。

　　发电状态：对应电路中的开关管关断绕组中的电流从续流二极管流向电源。

　　-相绕组中的电流和相电阻一相磁链和转子位置角⑴电机的角速度aut，aud功率电路中开关管和续流管的压降U*电源电压根据电压t/，转速n及不同开关管工作状态（开通角A，关断角久），由，其中CA1为电流，每一大格表示2.0A；C/i2为主开关驱动电压波形。对照可见，仿真计算与试验电机相电流实测波形较为吻合。

　　5结束语本文以SRG8/8为对象，讨论了它的仿真分析理论基础，开发了相应的仿真软件，介绍分析了仿真计算机样机实测结果。仿真得到了部分实践的验证。该仿真软件，可作为SRG的计算机辅助设计和分析的工具，已在SRG6/6样机中得到有效应用。

　　当然，由于系统的非线性和复杂性，仿真软件还有待进一步完善以提高计算精度。