本发明属于电机设计领域，尤其涉及一种新型12_8极双凸极变速永磁电机的设计方法。
背景技术：
随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术的进步以及高性能永磁材料的出现，新型永磁无刷直流(pmbldc)电机正在得到迅速发展。与此同时，过去10多年中受到国际电工界广泛重视的另一种无刷电机，便是开关磁阻(sr)电机。
pmbldc电机效率高、功率密度高，但位于转子上的永磁体，在高工作温度和电枢反应磁场作用下可能产生不可逆去磁，且不适用于高转速场合。sr电机的定、转子均采用凸极式，转子上无绕组、无永磁体，结构简单可靠，适合高速运行，特别是该电机的转矩仅与绕组电流的大小及绕组电感随转子位置的变化率有关，与电流的方向无关，因此可采用单向电流供电，简化了功率变换器结构，提高了系统工作的可靠性。但是，随着研究工作的深入，sr电机的一些固有缺陷也显现出来：①sr电机只有在绕组电感随转子位置角增大时给绕组通电才能够产生正转矩，因而一个极距范围内可用来产生转矩的2个区域，而只有其中一个得到利用，运行效率和材料利用率相对较低；②sr电机本质上是一种单边励磁电机，绕组电流中包含转矩分量和励磁分量，并产生额外的附加损耗；③绕组电感较大，为避免绕组电流关断后延续到负转矩区，必须将绕组提前关断，因此削弱了电机出力。为此，人们将pmbldc电机的高功率密度、高效率与sr电机的简单结构相结合，产生了高功率密度、高效率和高可靠性的双凸极永磁电机(dspm电机)。
技术实现要素：
本发明就是针对上述问题，提供了一种新型12/8极双凸极变速永磁dspm电机，对其进行设计和分析。该电机具有功率密度高、用铜量少、绕组电阻小、磁路较短等优点。使用有限元方法分析了电机的磁场分布，分析中考虑了铁磁材料的非线性及永磁磁场和电枢反应磁场的相互影响。基于有限元分析，得到了电机的静态特性，包括磁链、感应电势和绕组电感特性，并建立了具有斜槽转子结构的电机模型。
本发明采用的技术方案是，一种新型12_8极双凸极变速永磁电机的设计方法，包括电机设计、有限元分析和静态特性分析。
所述电压电机设计，该电机基本采用了与sr电机相同的结构，但在定子轭部对称放置了4块永磁体。与pmbldc电机相比，dspm电机永磁体位于定子，易于冷却，永磁体的高温去磁和高速机械振动等方面的性能得到了较大改善。三相12/8极电机由于定子圆周被4块永磁体分为四等分，定子轭部磁路较短，轭部磁场降落和铁耗减小。12/8极电机中每极磁通减半，当定子外径一定时，定子内径和转子外径可适当增大，反之定子外径可减小，从而使得12/8极电机能达到较高的功率密度；再者，较小的齿宽大大缩短了定子绕组的端部长度，减少了绕组用铜量和电阻，降低了成本，提高了电机的工作效率。
所述的有限元分析，采用二维有限元法(fem)计算dspm电机的磁场和静态特性，并做相应的假设条件，对电机在不同转子位置和不同负载情况下的磁场进行了计算，与传统的永磁电机相比，dspm电机具有较强的抗电枢反应去磁能力。
所述的静态特性分析，基于有限元分析，得到了电机的静态特性，包括磁链、感应电势和绕组电感特性，并建立了具有斜槽转子结构的电机模型。
本发明的有益效果是：本发明设计的新型12/8极双凸极变速永磁dspm电机，它集永磁无刷直流pmbldcm电机和开关磁阻srm电机的主要优点于一身，加上其独特的转子斜槽和12/8极结构，该电机具有功率密度高、用铜量小、绕组电阻小和转矩脉动小等优点.用有限元法(fem)对该电机的磁场分布、永磁磁链、反电势和电感特性进行了计算和分析，计算中考虑了永磁磁场和电枢反应的相互作用，为该电机的控制与运行奠定了基础，具有很大的研究价值。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本发明电机截面图。
具体实施方式
如图所示，本发明的一种新型12_8极双凸极变速永磁电机的设计与分析方法，包括电机设计、有限元分析和静态特性分析。
所述电压电机设计，该电机基本采用了与sr电机相同的结构，但在定子轭部对称放置了4块永磁体。与pmbldc电机相比，dspm电机永磁体位于定子，易于冷却，永磁体的高温去磁和高速机械振动等方面的性能得到了较大改善。三相12/8极电机由于定子圆周被4块永磁体分为四等分，定子轭部磁路较短，轭部磁场降落和铁耗减小。12/8极电机中每极磁通减半，当定子外径一定时，定子内径和转子外径可适当增大，反之定子外径可减小，从而使得12/8极电机能达到较高的功率密度；再者，较小的齿宽大大缩短了定子绕组的端部长度，减少了绕组用铜量和电阻，降低了成本，提高了电机的工作效率。
所述的有限元分析，采用二维有限元法(fem)计算dspm电机的磁场和静态特性，并做相应的假设条件，对电机在不同转子位置和不同负载情况下的磁场进行了计算，与传统的永磁电机相比，dspm电机具有较强的抗电枢反应去磁能力。
所述的静态特性分析，基于有限元分析，得到了电机的静态特性，包括磁链、感应电势和绕组电感特性，并建立了具有斜槽转子结构的电机模型。
以上关于本发明的具体描述，没有局限性，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。