宋林峰 王爱元 陈 哲 庄石榴

（上海电机学院，上海201306）

0 引言

异步启动永磁同步电机是具有自启动能力的永磁同步电机，其依靠定子旋转磁场与转子导条相互作用产生的异步转矩启动，启动原理与感应电机基本相同。与普通的电励磁同步电机相比，异步启动永磁同步电机性能更优、结构更加简单且能量密度显著提高[1]。永磁同步电机的理想运行条件是正弦分布的电机电流与正弦分布的电机气隙磁场。虽然永磁同步电机电流的正弦性能够保证，但由于永磁同步电机本身的磁路特点，其气隙磁场远非正弦分布，因而影响了电机性能。气隙磁场中的谐波含量会使系统的转矩脉动增大，在电机中产生附加的振动噪声，影响电机额定运行及空载运行时的效率[2]。当谐波磁场相对于磁极表面运动时，会在极面感应出涡流，从而产生表面损耗。当谐波磁场相对于齿部运动时，会在齿中感应出涡流，从而产生脉振损耗，因此优化电机的气隙磁密分布非常必要[3]。若能分析得出电机的各结构参数变化对电机启动性能及气隙磁密的影响规律，则可综合分析结果及工程实际得出该结构的较优参数，从而优化电机的结构及性能。在电机性能分析及参数选取过程中，需要利用有限元软件搭建模型进行辅助分析。

1 气隙长度的选择

根据电机参数，利用AnsoftMaxwell软件搭载二维模型进行仿真分析，其中气隙长度取为0.6～1.6mm。图1所示为气隙长度选择为0.6mm时的转矩波形。……