董淑惠，王 慧，王艾萌

(华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071003)

多维齿槽转矩优化方法在永磁电机中的应用研究

董淑惠，王 慧，王艾萌

(华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071003)

分别采用改变定子齿的形状、调整极弧系数以及磁极偏移的方法来削弱永磁电机的齿槽转矩，并将这3种方法相结合使齿槽转矩进一步优化。通过建立永磁电机的有限元模型，对提出的齿槽转矩抑制方法进行理论分析与有限元验证，并对采用磁极偏移法减小齿槽转矩进行了实验验证。结果表明：改变定子齿的形状、最优极弧系数法和磁极偏移法均有效减小齿槽转矩；而采用三者相结合的方法后，永磁电机的齿槽转矩更是得到极大减小；磁极偏移法的有限元仿真结果和实验果基本吻合，验证了该方法对减小齿槽转矩的有效性。

永磁电机；齿槽转矩；齿的形状；极弧系数；磁极偏移；有限元

0 引 言

随着高性能永磁材料的发展、电力电子器件和控制技术的不断进步，永磁电机引起了人们的广泛关注。因为具有结构紧凑、效率高、转矩密度高等特点，永磁电机在汽车和航空航天等领域得到了广泛应用[1-3]。

然而永磁电机的特有问题之一就是齿槽转矩的存在[4]，电枢绕组中电流激励为零时，永磁体和定子铁心的齿槽相互作用在圆周方向上产生的转矩称为齿槽转矩。齿槽转矩的存在会影响永磁电机运行性能：如转矩波动、振动和噪声，因此，研究如何减小齿槽转矩是永磁电机领域非常重要的一个问题。……