于慎波，骆开军，王玮琦

(沈阳工业大学机械工程学院，沈阳 110870)

·实验研究·

转子结构对永磁同步电主轴转矩脉动的影响

于慎波，骆开军，王玮琦

(沈阳工业大学机械工程学院，沈阳 110870)

齿槽转矩是由转子与定子齿间电磁力的切向分量所构成。齿槽转矩的变化引起转矩脉动，影响永磁同步电主轴稳定性。不同的转子表面结构，会引起气隙的不均匀，影响气隙磁场分布，导致磁导发生较大的变化，进而影响转矩脉动的大小。对永磁同步电主轴进行了有限元仿真分析，通过改变转子表面结构减小了永磁同步电主轴的转矩脉动。结果表明：合理设计内置式永磁同步电主轴的转子表面结构，可以有效地减小转矩脉动对电主轴的影响，提高系统的工作精度，并且不会减小额定转矩。

齿槽转矩;转矩脉动;永磁同步电主轴;转子表面结构

0 前言

与传统电主轴相比，永磁同步电主轴具有高转矩密度、高效率、良好的运行平稳性[1-2]等优点，广泛地应用于高档数控机床领域。为了满足高档数控设备对电主轴性能的要求，低转矩脉动成为设计电主轴一项必不可少的指标。转矩脉动与电主轴自身的机械结构和磁极结构有关。并且在设计电主轴结构时，应当综合考虑定转子之间的气隙形状。

国内外很多学者都提出了多种方法来削弱转矩脉动。文献[3～7]研究极弧系数、磁极形状、极弧系数组合、转子轴向分段等方法对齿槽转矩的影响。文献[8]研究了磁极偏移对齿槽转矩的影响，发现磁极偏移一定角度对低次谐波有较好的削弱作用。……