气隙形状对永磁同步电主轴齿槽转矩的影响

来源：机床与液压杂志2016年第13期北京时间：

作者：于慎波

单位：沈阳工业大学机械工程学院；沈阳工业大学机械工程学院

摘要：齿槽转矩是由于谐波磁势与气隙磁导的相互作用产生，齿槽转矩的变化引起电机振动与噪声，影响永磁同步电主轴的稳定性。提出了一种削弱永磁同步电主轴齿槽转矩的方法，可以提高高档数控机床的工作精度。借助ANSYS有限元分析软件，建立了永磁体同步电主轴有限元模型，分析其电磁特性。通过改变非均匀气隙中不同的最长气隙长度与其偏移位置角度气隙形状参数，总结出齿槽转矩和额定转矩的变化规律。依据最佳参数设计永磁同步电主轴，可有效地降低齿槽转矩。研究表明：同一最长气隙长度下，随着偏移位置角度的增加，齿槽转矩先下降，然后开始增加；而额定转矩是先呈现上升趋势，后逐渐开始下降。合理设计永磁同步电主轴气隙形状可以有效地削弱齿槽转矩，且不会减小额定转矩值。

关键词：齿槽转矩;永磁同步电主轴;气隙形状

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51175350)；沈阳市科技计划项目(F15-199-1-13)