非对称V型磁极偏移内置式永磁同步电机转矩脉动分析

作者：高锋阳; 李晓峰^*; 齐晓东; 陶彩霞; 高鹏

来源：电机与控制学报, 2021, 25(09): 112-120.

DOI：10.15938/j.emc.2021.09.013

• 内置式永磁同步电机
• 绕组函数理论
• 转矩脉动
• 径向力
• 齿槽转矩
• 气隙磁密

当牵引机车采用内置式永磁同步轮毂电机时,转矩脉动偏大,引起振动、噪声,从而影响电机运行性能。针对此问题,首先提出一种非对称V型磁极偏移转子结构;其次,基于绕组函数理论和等效磁路法,分别推导出定子磁动势和转子磁动势表达式,结合洛伦兹力定律,得到转矩脉动解析模型;再次,对比三种磁极偏移方式下的转矩及径向力,确定出最优的磁极偏移方式;最后,对对称V型磁极、非对称V型磁极和非对称V型磁极偏移三种转子结构的转矩脉动、齿槽转矩及气隙磁密高次谐波分别进行仿真实验和比较。实验结果表明,非对称V型磁极偏移结构转矩脉动降低约14%,齿槽转矩降低约78.7%,气隙磁密5、7谐波最小,所提结构能有效抑制转矩脉动,提升电机性能。

• 单位
  天津大学; 兰州交通大学