双气隙杯形转子变磁阻步进电动机的研究
程树康 魏德功(哈尔滨工业大学)
【摘 要】 应用齿层比磁导法对双气隙杯形转子可变磁阻步进电动机进行定性定量分析
计算，提出合理设计双气晾杯形转子可变磁阻步进电动机的方法．
【叙 词】 杯形转子步进电动机／齿层比磁导法分析计算设计合理化
1引 言
双气隙杯形转子可变磁阻(vr)结构动机在国外作为直接驱动电动机已实用化。这种结构的电动机有较高的性能体积比和价格体积比，制造工艺也并不十分复杂，是数控系统、直接驱动系统及精密测角系统中很有前途的元件。但是，这种电机的系统分析研究尚不多见。本文结合样机对双气隙杯形转子vr步进电动机进行研究，以求得到合理的设计。
2线性分析
双气隙杯形转子vr步进电动机有内、 外两个定子。两定子间为一杯形转子，转子双 面开有若干小齿。内外定子沿圆周均布18个大极，每个大极上有若干小齿。
图1为线性分析条件下，双气隙杯形转子vr步进电动机的2种模型。
图2b所示模型相当子具有独立磁路的2台电机，其转矩解析式为：
λa,λb,λc——外定子三相每极气隙磁导
λa,λb,λc——内定子三相每极气隙磁导
fa,fb,fc——外定子三相每极励磁磁势
fa,fb,fc——内定子三相每撅励磁磁势
图1a相当于转子轭开路，2个磁势相加，2个气隙串联，其转矩公式为:
显然，当三相每极励磁势相同时，式(1)和(2)是一致的。
3非线性磁网格模型
图2为整个电机的非线性磁网络模型。  f1～f18——外定子每极绕组等值磁势
f19～f36——内定子每极绕组等值磁势
λ1~λ16——外定子极身等值磁导
λ19～λ36——内定子极身等值磁导
λ37～λ54——外定子轭磁导
λ55～λ72——外定子极间漏磁导
λ73～λ90——外定子每极齿层磁导
λ91～λ108——内定子每极齿层磁导
λ109～λ126——内定子极间漏磁导
λ127～λ144——内定子轭磁导
λ145～λ162——转予切向轭磁路磁导
此时，可方便地应用步进电动机齿层比磁导法进行分析计算。
4实例计算
图3为内外定子勋磁绕组磁势正接时，单相通电矩角特性计算值。
图4为****静转矩计算值和实测值的对比曲线。
图5是假定转子轭足够宽时，分别汁算内外电机磁路后迭加结果与图3计算值的比较。
计算值，曲线a为分解成二个独立电机时计算值，曲线a 为整个电机计算值。
5结论
a.从图4可看出****静转矩计算值与实测值相吻合，说明模型和计算方法满足工程
应用要求。
b．图5和图6反映出双气隙杯形转子vr电机在不同通电方式时的不同结果，说明这种电机在设计计算时不能简单地分割成2个单独电机计算迭加，而必须根据实际通电方式设计计算。
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