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同步磁阻电机(SynRM)其转子表面光滑,磁阻变化连续,转动惯量小,动态响应速度快、容错运行能力强以及生产成本低,适用于作机车、飞机、船艇、矿井开采等方面的动力电机。其中,横向叠片式转子同步磁阻电机(TLR-SynRM)是SynRM的一种,该结构利用传统的冲制和叠压工艺制造而成,即是在钢板上冲压出若干绝缘磁障(空气层)后叠压而成,具有较大的凸极率以及从工艺制造角度讲,其结果相对简单,转子机械强度大,在实际应用场合中得到了广泛应用,因此,本文以TLR-SynRM作为研究对象。本文首先介绍了TLR-SynRM的数学模型和有限元方法的理论,在此基础上详细介绍利用Ansoft 16有限元软件建立TLR-SynRM电机模型的具体步骤,并对所建电机模型的静态和瞬态工作状态进行仿真,得出反电动势、转速等性能曲线。其次,为了最优抑制TLR-SynRM高转矩脉动,提出了一种新型绝缘磁障渐变型转子结构,以渐变型绝缘磁障结构为研究始点,推得产生较小转矩脉动时,各个结构参数间所满足的解析表达式。在结合有限元法和Taguchi法建立正交表以及设计正交试验,寻求优化参数的选择规律。最终,基于有限元法对优化前后径向气隙磁密的谐波含量以及转矩进行计算和分析,结果证明了优化设计方案具有可行性以及新型绝缘磁障渐变型转子结构可以有效地抑制电机的高转矩脉动。最后,为了增大TLR-SynRM的凸极率,通过分析TLR-SynRM的dq轴磁通分布情况,提出了一种依据等效dq轴磁回路计算凸极率的方法,并采用场路结合法修正磁路计算的结果,得到了绝缘磁障的层数、绝缘磁障宽度、气隙长度、各层绝缘磁障的张角大小等结构参数与凸极率的关系。据此方法并以高凸极率为优化目标,对TLR-SynRM的初始结构参数尺寸做优化调整,优化后的TLR-SynRM具有更大的凸极率,表明等效dq轴磁路法是一种计算和提高电机凸极率的有效方法。