電動推進的開關磁阻電機的機遇與挑戰

選擇合適的電力牽引驅動是電氣化動力傳動系的設計和性能優化的重要一步。由于使用高能量的磁體，永磁同步電機（PMSM）已成為電動牽引電機市場的主要選擇。然而，因為稀土金屬的成本不穩定以及與恒定永磁激勵相關的容錯問題，制造商非常希望找到永磁替代品作為備選方案。本文提出了除常規電機（如PMSM、感應電機、同步磁阻電機（SynRel）和PM輔助SynRel）外的各種新型開關磁阻電機拓撲結構的綜述。本文基于功率密度、效率、轉矩波動、振動和噪聲以及容錯等性能評價了這些開關磁阻電機。通過對比可得出，最近提出的雙定子開關磁阻電機的磁性配置可以成為電動牽引應用中永磁機的合理替代品。

開關磁阻電動機開始在不斷增長的電動牽引電機市場中顯示出自己的優勢。雖然永磁同步電機仍在當今電動牽引電機市場中占主導地位，但是稀土金屬成本和供應鏈問題的預期成本制約了其發展。常規的磁阻電機以其低成本、配置簡單、剛性設計和容錯性而聞名。然而，由于其轉矩密度相對較低，轉矩脈動更大，噪聲低，因此它們不適用于電動推進用途。開關磁阻電機具有傳統磁阻電機的優點，同時大幅度提高了功率密度，降低了振動和聲發射功率。基于詳細的比較研究表明，開關磁阻電機能夠可以達到甚至超過永磁電機的高的扭矩和功率性能，因此在電機牽引市場中非常具有競爭力和潛力。