于慎波，鲍 萌

(沈阳工业大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110870)

永磁同步电主轴定子齿形状对转矩脉动的影响分析

于慎波，鲍 萌

(沈阳工业大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110870)

文中提出了一种基于有限元法来减少永磁同步电主轴转矩脉动的方法。通过建立永磁同步电主轴的仿真模型来完成电主轴磁场分布和气隙电磁力密度的计算。在分析过程中，通过改变定子齿结构来减少电主轴的转矩脉动，进而减少电主轴的噪声与振动，提高电主轴运行的平稳性。通过综合考虑影响电主轴转矩脉动的因素，合理设置定子齿参数，在不影响永磁同步电主轴运行性能的前提下，转矩脉动可以得到了一定程度的削弱。该方法为永磁同步电主轴的优化设计提供了参考。

永磁同步电主轴；电磁力密度；转矩脉动；噪声与振动

0 前言

永磁同步电主轴不仅具有调速范围广、易于控制的特点，还具有体积小，效率高，运行可靠等优势。因此，永磁同步电主轴广泛应用于高档数控机床等领域[1]。随着永磁同步电主轴的应用范围迅速扩大，对其性能的要求也越来越高。然而，由于定子齿和永磁体结构的影响会在永磁同步电主轴转子上产生转矩脉动，降低机床主轴运行的平稳性[2]。因此，转矩脉动已经成为评价永磁同步电主轴性能的重要指标之一。通过对永磁同步电主轴结构的合理设计或采用适当的逆变器控制策略都可以实现永磁同步电主轴转矩脉动的最小化[3-5]。……