内置式永磁电机齿槽转矩削弱方法研究

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2023年第3期北京时间：

作者：张文超，张学义，王磊，韩玉桐，颜世龙，许明俊，化思展

单位：张文超,山东理工大学 交通与车辆工程学院, 淄博, 255000,张学义,山东理工大学 交通与车辆工程学院, 淄博, 255000,zhangxueyi@sdut.edu.cn王磊,潍坊市电机一厂有限公司, 潍坊, 262100,韩玉桐,山东哈普沃动力科技股份有限公司, 淄博, 255000,颜世龙,山东理工大学 交通与车辆工程学院, 淄博, 255000,许明俊,山东理工大学 交通与车辆工程学院, 淄博, 255000,化思展,山东理工大学 交通与车辆工程学院, 淄博, 255000

摘要：为抑制永磁同步电机齿槽转矩，减少电机振动与噪声，提出一种定子齿顶开辅助槽与转子外圆偏心的结构来抑制齿槽转矩，提升电机的输出性能.首先建立了定子齿顶开槽前后与主气隙分布函数解析式，分析定子开槽与电机主磁场分布及齿槽转矩的关系，同时分析了转子外圆偏心后对齿槽转矩的影响.以内置3相8极48槽V型永磁同步电机为例，利用有限元法对定子齿顶辅助槽个数、槽宽、槽深、槽位置以及转子外圆偏心距等参数进行优化对比分析，获得最优的参数匹配.结果表明：定子齿顶双矩形对称开槽以及转子外圆偏心的方式能有效改善主气隙磁场分布，抑制电机齿槽转矩，优化后的电机气隙磁密5、11、15、17谐波幅值下降明显，电机齿槽转矩峰值降低了59.6％，反电势波形正弦性增强，平均转矩提升，电机输出性能明显改善.

关键词：定子辅助槽;齿槽转矩;主气隙分布函数;转子外圆偏心;永磁同步电机

基金资助：国家自然科学基金（52275261）；山东省自然科学基金（ZR2020QE155）