磁极偏移与转子凿孔开槽对永磁同步电机性能的影响

2017-05-02黄开胜吴帮超黄光建朱兴旺

微特电机 2017年5期

关键词：磁场

方超,黄开胜,吴帮超,黄光建,朱兴旺

(广东工业大学，广州 510006)

0 引言

永磁同步电机是现代材料科学、电子电力技术和电机控制理论三者共同联系发展的产物，其利用永磁体材料产生转子磁场，区别于传统的感应电机的磁场由电流励磁产生，同时从其它方面作对比，它具有一系列优点，如功率密度高、体积小、效率高等。然而由于槽极配合不合理、永磁体形状或宽度不合适、定子齿宽选择不合理等多种因素影响，它们之间相互作用产生的齿槽转矩过大，可能会对永磁电机平稳运行造成不稳定、产生较大的振动和噪声[1]。因此，针对永磁电机齿槽转矩的削弱研究尤为重要。

现有的文献关于永磁电机齿槽转矩的研究有很多。其中文献[2]通过分析对整数槽进行磁极偏移来降低电机齿槽转矩，并实验验证了合适的磁极偏移有利于减小电机振动噪声。文献[3]研究了不同极槽配合对电机齿槽转矩的影响，同时分析了定转子磁场相互作用产生的径向力波对永磁电机的振动和噪声的规律。

本文采用了磁极偏移来降低永磁同步电机的齿槽转矩，借助于Maxwell 2D软件，利用其参数化扫描功能，对不同磁极偏移角度进行仿真；随即在磁极偏移后的基础上对转子进行凿孔开槽进而降低转动惯量，同时提高电机动态响应能力；最后制作样机，样机测试结果验证了该方法的正确性，对改善永磁同步电机的转矩波动具有参考价值。