削弱永磁同步电机齿槽转矩的转子再设计方法
2018-08-09宋守许李诺楠
微特电机 2018年7期
宋守许,李诺楠,许 可,杜 毅
(合肥工业大学,合肥 230009)
0 引 言
永磁同步电机具有结构简单、可靠性高、效率高的特点,是目前电动汽车驱动电机发展的焦点之一[1]。随着永磁同步电机在各个领域的广泛应用,淘汰、报废的电机也将越来越多,预计到2020年其年报废量将达到20万台。将电动汽车用永磁同步电机再制造是节约能源较好方式,因此其再制造问题亟待有效地解决。
齿槽转矩是引起永磁电机振动和噪声的原因之一,影响永磁电机的高效运行。电机优化设计的一个主要目标就是有效削弱齿槽转矩幅值且提高电机性能。Wang Xiuhe等[2]以能量法和傅里叶分解法为基础,提出了带倾斜转子永磁电机齿槽转矩预测模型,结合有限元法验证了预测模型的正确性。Jiang Xintong等[3]基于能量法推导出齿槽转矩的解析表达式,分析了齿宽和极槽匹配对齿槽转矩的影响。Ziad Azar等[4]利用有限元法分析了结构参数对齿槽转矩的影响。
一些学者对永磁电机齿槽转矩削弱方法进行了深入研究,但这些研究主要集中在电机设计阶段。Nicola Bianchi等[5]分析和研究了表面式永磁电机齿槽转矩,以及一些削弱齿槽转矩的方法,主要包括齿宽、磁极、辅助槽、不均匀气隙等优化设计方法。唐旭等[6]通过改变齿宽及不等齿宽配合的方法削弱异步起动永磁同步电动机的齿槽转矩;夏加宽等[7]通过在定子齿上合理地开设辅助槽,有效地削弱了齿槽转矩;宋伟[8]、唐美玲[9]、王道涵[10]分别对磁极形状、材料、分布进行了研究,削弱了齿槽转矩;……
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