永磁無刷直流電動機齒槽轉(zhuǎn)矩及極槽比優(yōu)化研究.pdf

1、隨著電力電子行業(yè)、微電子和自動控制控制系統(tǒng)的迅猛發(fā)展以及新型永磁材料的發(fā)現(xiàn)，永磁無刷直流電動機得到了快速發(fā)展。永磁無刷直流電動機常采用分?jǐn)?shù)槽繞組有許多優(yōu)點，但也存在諸多不足。分?jǐn)?shù)槽繞組的排布會令電機反電勢及磁勢波形變差、諧波含量增加、電機鐵損增大，所以極槽配合的選取對永磁無刷直流電動機尤為重要。齒槽轉(zhuǎn)矩會令電機的轉(zhuǎn)矩脈動增大，使電機產(chǎn)生振動和噪聲，還會影響電機速度及位置控制系統(tǒng)的精確度，使電機整體性能變差。本文從電機本體設(shè)計出發(fā)對極槽配

2、合及齒槽轉(zhuǎn)矩進行優(yōu)化分析。
　　文章首先介紹了單元電機及虛擬電機的概念，利用槽電動勢星形圖，分析了分?jǐn)?shù)槽集中繞組的特點及其繞組系數(shù)的計算，重點討論了極槽配合對電機的影響及合理選取問題。其次討論了齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱方法，建立了多個不同極槽配合的永磁無刷直流電動機模型，并搭建外部電路。通過對齒槽轉(zhuǎn)矩傅里葉分解系數(shù)的分析結(jié)合有限元方法優(yōu)化電機的齒槽轉(zhuǎn)矩，分別采用了調(diào)節(jié)槽口寬度、調(diào)節(jié)極弧系數(shù)、磁極分段錯位、定子齒開輔助槽及磁極偏移等方法。并分