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内置式永磁同步电机齿槽转矩优化分析

2019-08-03

防爆电机 2019年4期

(广东理工大学自动化学院,广东广州 510006)

0 引言

稀土永磁体具有较好的导磁性能,利用它产生气隙磁场的永磁同步电机具有高效节能、功率因素高和可靠性高等优点。然而,这类电机存在一个固有的缺点,电机静止时由于转子上永磁体产生的磁场和定子的齿槽之间相互作用产生齿槽转矩(如未特殊说明,以下齿槽转矩的单位均为牛米),齿槽转矩会使电机的输出转矩产生较大的脉动,进一步产生振动和噪声,极大影响电机工作性能。因而在设计和研发永磁电机时,对齿槽转矩产生机理和解决方法的研究显得尤为必要。

现有降低齿槽转矩的方法[1]很多,大致可分为两类,一是改变常规设计参数,二是对电机的某些结构进行优化。可以通过改变电机的极槽配合、定子槽开口宽度、极弧系数大小等常规设计参数以降低齿槽转矩;优化电机结构主要包含定子斜槽、斜转子磁极、极槽配合、优化磁极形状、优化磁钢磁化方向、转子磁极移动、不同槽口宽配合、定子齿辅助槽、优化极弧系数、定子槽不均匀设计方法、永磁体分块、定子齿辅助槽等方法。文献[2]通过对齿槽转矩产生的机理进行分析,研究不同极槽配合对齿槽转矩的影响,并探讨在确定极槽配合下,开辅助槽对电机齿槽转矩的影响进行了详细分析。文献[3]研究转子偏心距对永磁同步电机齿槽转矩的影响,并提出转子再设计方法降低齿槽转矩,结果表明所提方法在减小齿槽转矩的同时还能提高电机的输出转矩;……

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