耿 振，李光友，赵雪瑞

(1.山东大学，济南250061;2.秦皇岛方圆港湾监理有限公司，秦皇岛066000)

0 引 言

聚磁式永磁爪极电机是一种新型的永磁电机，它具有结构简单、功率密度高、容错性好等优点，因此具有广阔的应用前景。单相聚磁式永磁爪极电机的结构如图1 所示，外转子内表面均布P 对永磁磁极，N、S 极及交替排列;内定子采用爪极结构，爪极的爪数与转子极数相等;左端和右端爪极之间放置集中电枢绕组。当转子转动时，磁极磁通经爪极汇聚交链电枢绕组，产生感应电动势。电动势与电枢电流作用产生电磁功率，实现能量转换。轴向排列三台空间相位依次相差120°电角度的单相电机就构成一台三相聚磁式永磁爪极电机。由于这种新型电机的爪极数与磁极数相等，因此齿槽转矩很大，严重影响它的推广应用，必须设法予以削弱。

针对聚磁式永磁爪极电机的齿槽转矩问题，文献［1］利用解析法对选择不同极弧系数抑制齿槽转矩进行了分析，文献［2］提出了通过斜槽减小外转子爪机电机的齿槽转矩，文献［3］提出利用切割永磁体的方法来调整永磁体磁极参数，进而削弱爪极电机的齿槽转矩，文献［4］对不等槽口宽配合的齿槽转矩削弱方法进行了研究，文献［5］对削弱齿槽转矩的不同方法进行了较为细致的总结。本文提出一种爪极偏移削弱齿槽转矩的新方法，并通过参数优化，使齿槽转矩达到最小值。

1 聚磁式永磁爪极电机简化模型及齿槽转矩的分析

所研究的聚磁式永磁爪极电机单相整体3D 模型如图1 所示，可以把定子爪极的上表面看成传统电机中的齿，把相邻两个爪极之间的空隙看成是传统电机的槽，在槽中安放成型的集中绕组。……