Halbach-偏心磁极永磁同步电机的设计与优化
2023-09-21李璐王赓谭草孙兆岳徐浩力路志浩
山东理工大学学报(自然科学版) 2023年6期
关键词:优化
李璐,王赓,谭草,,孙兆岳,徐浩力,路志浩
(1.山东理工大学 交通与车辆工程学院,山东 淄博 255049;2.山东中保康医疗器具有限公司,山东 淄博 256407)
永磁同步电机具有功率密度高、效率高、体积小、可靠性高、启动转矩大等优点[1-3],在电动汽车、航空航天、国防及工农业生产领域得到广泛的应用[4]。但永磁同步电机特有的结构会导致齿槽转矩的存在,引起电机振动与噪声,增加电机的启动阻力矩,影响电机的输出转矩质量[5-6]。如何抑制电机的齿槽转矩、减小电机的转矩脉动成为永磁同步电机的热点问题[7]。
为降低齿槽转矩,研究人员对电机结构进行改进,如合理设计电机极槽配合、优化永磁体形状、改变永磁体充磁方式等。文献[8-9]通过合理选择极槽配合,增大齿槽转矩周期数实现对齿槽转矩的削弱。文献[10-11]将解析法和有限元法相结合,研究槽口宽度对电机齿槽转矩的影响,结果表明通过优化定子槽口尺寸可以抑制电机齿槽转矩。文献[12]构建了永磁体、气隙等子域的拉普拉斯方程,并基于分离变量法结合边界条件对电机进行解析计算,分析了不同极槽配合对电机性能的影响,对比发现,60槽8极电机的齿槽转矩远小于其他几种。文献[13]推导了电机采用不同分段磁极结构时的齿槽转矩解析表达式,给出了最佳极弧系数组合和倾斜角度的确定方法,并结合有限元法和粒子群优化算法对不同极槽配合电机的齿槽转矩进行分析,结果表明采用该方法确定的最佳极弧系数组合和倾斜角度能够有效地削弱电机的齿槽转矩。……
登录APP查看全文