基于永磁体顺极排布的轮辐式电机减振设计与分析

来源：机床与液压杂志2026年第6期北京时间：

作者：王维龙，史立伟，荣若河，石世峰，潘子恒

单位：山东理工大学,山东省新能源车辆集成设计与智能化重点实验室；山东理工大学,山东省新能源车辆集成设计与智能化重点实验室；山东理工大学,山东省新能源车辆集成设计与智能化重点实验室；山东理工大学,山东省新能源车辆集成设计与智能化重点实验室；山东理工大学,山东省新能源车辆集成设计与智能化重点实验室

摘要：针对轮辐式永磁同步电机（STPM）存在的电磁振动问题，提出一种基于永磁体顺极排布的新型电机拓扑结构（C-STPM），通过改变电机永磁体极对数实现减振。考虑转子气隙磁场调制作用，将永磁体顺极排布与非均匀气隙设计相结合，建立数学模型并分析电机的径向电磁力频率特性和时空分布；通过有限元仿真对比分析了C-STPM与传统STPM的电磁性能与振动性能，体现所提电机的优越性；最后，制作样机并搭建振动测试平台，以验证理论分析与设计的有效性。结果表明：径向电磁力密度空间分布由2阶椭圆形变为4阶四边形，最低非零阶电磁力密度降至传统STPM的53.96%；C-STPM在二倍频（2f）和四倍频（4f）下的振动速度分别为0.692 mm/s和0041 mm/s，较传统STPM分别降低47.1%和72.3%；样机测试最大振动速度为0.714 mm/s，与仿真结果误差3.18%，验证了模型的有效性。

关键词：轮辐式永磁电机;顺极排布;减振;模块化转子

基金资助：山东省自然科学基金项目（ZR2024ME089）；国家自然科学基金面上项目（51975340）