方超，吴帮超，朱兴旺，黄光建

(广东工业大学，广东广州 510006)



基于极弧系数与偏心距的永磁同步电动机优化设计

方超，吴帮超，朱兴旺，黄光建

(广东工业大学，广东广州 510006)

利用ANSYS软件优化了一款调速永磁同步电动机，联立RMxprt和Maxwell 2D模块，建立电动机的二维有限元模型，并进行了有限元仿真计算。研究了永磁体的极弧系数与偏心距对电动机的齿槽转矩、空载气隙磁密和气隙磁场的谐波畸变率的影响。在此基础上研究极弧系数与偏心距相结合的方法优化电动机的运行平稳性。仿真结果和样机测试结果验证了该方法的可行性，对调速永磁同步电动机的优化设计具有一定的参考意义。

永磁同步电动机；齿槽转矩；气隙磁密；畸变率

0　引言

近年来，由于能源紧缺问题以及节能环保的意识加强，各国都在加速研制高效电机。随着稀土永磁材料和控制科学的不断进步，永磁同步电动机在效率和调速性能等方面表现出极大的优势，调速永磁同步电动机的研究也越来越热。调速永磁同步电动机转子上无起动绕组，利用变频器启动，并随着频率的改变而调节转速，又叫正弦波永磁同步电动机。相对于方波驱动的永磁无刷电动机，其避免了电流换向时产生的较大转矩脉动，具有更理想的伺服驱动，因此逐步在家用空调、洗衣机、电冰箱、风扇中使用[1]。

文献[2]以优化气隙磁通密度为目标, 在解析法研究偏心磁极气隙磁通密度的基础上，分析了偏心距对气隙磁感应强度波形、电机性能指标的影响。……