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摘 要

AFSRM的结构简单，如同SRM，也有盘式电机的许多优点，它的前景比较广大，尤其在空间要求小等方面。现在首先国内外对它的研究很少且没有成型公式，所以本文对AFSRM的设计可能对其他类似电机给予参考。

文章开始我先查阅了电机的国内外研究现状，提到了 C 型、盘式、多转子块这些类似电机，当然得到了他们的各自的有点和缺点以此便于我的论文设计。然后根据SRM的设计步骤，推导出AFSRM 的设计方向——同时利用等效磁炉的方法还有分析法。我还比较了 6/4 极、12/8 极、8/6 极的SRM的构造，于是选择最为基础简单的三相 6/4 极电机来作为设计原型，描述了它的运行原理和模型构造，依据以往公式和电机模型，得到了AFSRM 的主要构造的推导公式和其他公式。设计的目标是功率 1.2kW，电压 240V、转速 3000rpm ，从而得到设计原型电机的各个参数。

设计好初步的AFSRM参数，其次我用 Ansoft Maxwell 软件给设计出来的原型机建立模型，仿真了一下各个参数比如电感，同时通过测试设计的原型机的绕组经历不同的电流所得的不同为直角的电感，以此验证了仿真结果是否准确。

关键词：轴向磁通 开关磁阻电机 有限元分析 参数设计

ABSTRACT

AFSRM structure is simple, as SRM, there are many advantages of disk motor, its prospects are relatively large, especially in the space requirements and so on. Now the first few studies at home and abroad and there is no molding formula, so this article on the AFSRM design may be similar to other motor reference.

At the beginning of the article I first consulted the domestic and international research status of the motor, referred to the C-type, disc-type, multi-rotor block of these similar motor, of course, get their own little and shortcomings in order to facilitate my paper design. Then, according to the design steps of SRM, the design direction of AFSRM is deduced - and the method of using equivalent magnetic furnace is also analyzed. I also compared the 6/4 pole, 12/8 pole, 8/6 pole SRM structure, so choose the most basic simple three-phase 6/4 pole motor as a design prototype, describes its operating principle and model structure , According to the previous formula and the motor model, the AFSRM main structure of the derivation formula and other formulas. The design goal is power 1.2kW, voltage 240V, speed 3000rpm, so as to get the design of the prototype motor of the various parameters.

Design the initial AFSRM parameters, and then I use the Ansoft Maxwell software to design the prototype to build a model, simulation of the various parameters such as inductance, while testing the prototype of the prototype through the different currents of different current for the right angle of the inductor , To verify the simulation results are accurate.

KEYWORDS ：Axial flux；Switched reluctance motor；FEM；Parameter design

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 国内外研究现状1.2.1 AFSRM的发展概况 1

1.2.2 SRM的设计方法 4

1.3 论文主要研究内容 5

第二章 AFSRM 基本理论 7

2.1 AFSRM 结构及运行原理 7

2.2 AFSRM的基本电磁关系 9

2.2.1 基本电路方程 9

2.2.2 转矩与能量传递方程 10

2.3 AFSRM的模型 11

2.3.1 线性模型 11

2.3.2准线性模型 13

2.3.3 非线性模型 14

第三章 AFSRM参数设计 15

3.1 AFSRM结构设计 15

3.2 AFSRM的主要参数 18

3.2.1 电磁转矩与电磁功率 18

3.2.2 AFSRM的利用系数 20

3.3 AFSRM电磁设计 22

3.3.1 AFSRM磁场分析 22

3.3.2 绕组设计 26

3.3.3 位置传感器设计 27

3.3.4 设计实例 28

3.4 原型机描述 30

第四章 AFSRM仿真分析 33

4.1 三维有限元分析 33

4.1.1 三维有限元计算的基本方程 33

4.1.2 三维有限元模型 35

4.2 AFSRM 的有限元分析结果 38

4.2.1 AFSRM 的磁力线矢量分布 38

4.2.2 AFSRM的磁密分布 39

4.2.3 气隙磁密分析 40

第五章 总结与展望 44

5.1 总结 44

5.2 展望 44

参考文献 47

致谢 51

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

在此文中我所设计的AFSRM改变了原有SRM的结构，这样它就拥有了SRM还有盘式电机的有点，就算空间设定小也可以输出大的转矩。词组最小原理----AFSRM的工作原理，绕组的电流的方向决定电机转动方向，基础的开关电路可以给予一定的电流从而产生磁场，我选择在控制部分设置闭环控制，以此来达到准确定位。

本文我根据SRM的设计理念，延伸到ASFRM的参数设计。利用等效磁路的方法获得AFSRM的结构方程还有参数方程，接着使用软件 Ansoft maxwell 实时仿真原型电机，最后对得到的结果进一步分析。

1.2 国内外研究现状1.2.1 AFSRM的发展概况

近年有个学者设计出一种“C”形SRM，是新型模块式的，它的四相 8/6 极SRM的定子采用C型外形，如图’1-1 所示。

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