冷小强，吴 震，邱国平

（1.中电科机器人有限公司，上海200233；2.常州蓓斯特宝马电机有限公司，常州213011）

0 转矩脉动

电机转矩脉动是由槽极配合产生的多次谐波和齿槽转矩等因素引起的，为了提高电机的运行质量，有些伺服电机对转矩脉动提出了一定的要求，电机设计师要根据用户要求，对电机脉动进行控制。

电机的转矩脉动是电机运行到达稳态时的转矩波动曲线的峰峰值，可以用转矩脉动百分比来判断电机转矩脉动的脉波：

本文将转矩脉动百分比称为转矩波动容忍度，作为电机转矩脉动的判断依据。一般，转矩波动的容忍度应该在5%之内。

1 定子斜槽、转子分段直极错位的转矩波动

用Motor⁃CAD研究电机定子斜槽或转子直极错位时的转矩波动。

电机定子不斜槽和斜槽（圆周角6°）后的转矩波动比较如图1所示。可见，定子斜槽后的转矩脉动为0，完全消除了电机的转矩脉动。

图1 电机定子斜槽和不斜槽的齿槽转矩脉动图

转子2段直极错位时的转矩波动曲线如图2所示。可见，转子2段直极错位后没有较大地改善电机的转矩脉动。转子分段直极错位的效果没有定子斜槽的好。

图2 转子2段直极错位转矩波动曲线

2 电机齿槽转矩周期数与转矩脉动关系

前面讲到，两齿的齿槽转矩周期数2Np＝2×γ／Z＝2×2p／GCD（Z，2p），电机转矩波动与两齿的齿槽转矩周期数2Np有关。定义转矩脉动系数＝KL／（2Np），在相同槽数下，Np越大，转矩脉动系数越小，电机的转矩波动就越小。

表1是定子槽数不变、极数改变的齿槽转矩、评价因子、周期脉动数和转矩脉动系数比较。……