张露锋,司纪凯,封海潮,封孝辉,曹文平

(1.河南理工大学，焦作 454003；2.华北科技学院，廊坊 065201；3.阿斯顿大学，英国伯明翰 B47ET)



分数槽永磁无刷直流同步电机特性分析

张露锋1,司纪凯1,封海潮1,封孝辉2,曹文平3

(1.河南理工大学，焦作 454003；2.华北科技学院，廊坊 065201；3.阿斯顿大学，英国伯明翰 B47ET)

分数槽永磁无刷直流同步电机是一种具有高功率密度、良好调速性能的永磁同步电机。建立了一种分数槽永磁无刷直流同步电机的有限元模型，分析了极弧系数和永磁体偏心距对齿槽转矩和转矩波动的影响，并研究了在电压源供电模式和电流源供电模式下电机转矩的波动状况。结果表明，合理的极弧系数和永磁体偏心距能使电机的齿槽转矩和转矩波动明显削弱，并且电流源供电模式下电机的运行特性较好。

永磁无刷直流同步电机；齿槽转矩；转矩波动；电压源供电；电流源供电

0 引 言

分数槽永磁无刷直流同步电机(以下简称FSPMBLDCSM)具有高效、高功率密度、良好的调速性等特点，并且随着永磁材料性能的日益提高、矢量控制理论的提出以及电力电子技术的快速发展，在航空航天、数控机床、电动汽车及家用电器等场合得到广泛的应用[1-3]。

在高精度控制领域， FSPMBLDCSM的转矩波动是衡量其性能的重要指标，因此抑制转矩波动成为提高FSPMBLDCSM性能的关键。目前主要通过电机本体结构的优化设计和采用先进的控制策略等方式来抑制电机的转矩波动[4-6]。电机本体设计的优化主要是通过绕组形式、气隙磁场、定转子结构等的合理设计来达到抑制转矩波动的目的，矢量控制理论的提出从原理上解决了永磁无刷电机的驱动控制策略问题[7-9]。……