马 琛 吉敬华 赵文祥 刘 童

内置式永磁同步电机的极宽调制低振噪设计*

马 琛 吉敬华 赵文祥 刘 童

(江苏大学电气信息工程学院 镇江 212013)

对于整数槽内置式永磁同步电机，槽数阶电磁力是零阶振动的主要来源。为实现电机的低振噪设计，采用极宽调制技术对电机转子进行修型，抑制齿数阶电磁力。首先，推导出72槽12极内置式永磁同步电机激振力的时空分布数学模型，分析72阶电磁力来源。然后，采用极宽调制技术优化72阶电磁力，并确定最终设计方案。最后，建立电机电磁-振动-噪声的多物理场仿真模型，对电机的电磁力、模态特征、振动响应和噪声辐射进行仿真分析。通过对比优化前和优化后电机的零阶振动和噪声，验证所提方法的有效性，为内置式永磁同步电机的低振噪设计提供新的方法。

极宽调制；齿数阶电磁力；转子修型；低振噪设计；永磁电机

1 引言

内置式永磁同步电机(Interior permanent magnet synchronous motor，IPMSM)具有宽调速范围、高功率密度、高效率等诸多优点，因此在电动汽车、船舶推进等领域中得到了广泛的应用[1-2]。随着各应用领域的快速发展，对IPMSM的品质性能有了更高的要求。其中，电磁振动噪声已成为评价IPMSM电机性能的重要指标。

IPMSM电机的电磁振动噪声分析主要涉及电磁场、结构模态、振动和声辐射[3]。目前，国内外学者已对电机电磁振动噪声的分析与抑制方法进行了大量研究。文献[4]通过优化转子隔磁桥结构，减少了径向气隙磁密的谐波含量，抑制电磁力谐波幅值来降低电机的振动噪声，但文中未给出选择该优化结构的理论依据。……