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摘要
磁通切换永磁(flux-switching permanent magnet,FSPM)电机具有功率密度高、转子结构坚固、永磁体冷却条件优越等优点，在工业领域应用潜力巨大。然而，由于双凸极结构和较高的气隙磁密，FSPM电机的齿槽转矩和转矩波动较大，严重限制了其在伺服领域的应用。该文首先介绍FSPM电机气隙磁场调制机理，分析气隙磁场中不同谐波对转矩的贡献；进而，以一台定子12槽、转子10极电机为研究对象，提出一种抑制气隙磁场高频谐波分量的余弦削极转子结构，通过转矩优化确定最优转子结构参数；然后基于有限元分析，对比采用传统凸极转子和余弦削极转子的两台FSPM电机磁场分布、齿槽转矩、反电动势和转矩特性。最后，仿真和样机实验结果表明，所提余弦削极转子可有效降低FSPM电机齿槽转矩和转矩波动，齿槽转矩降低93.9%，转矩波动降低91.4%，扩宽了FSPM电机的应用领域，并为其他双凸极结构电机齿槽转矩及转矩波动的抑制提供了新思路。
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