分數(shù)槽永磁電機空間諧波定量分析及轉矩波動抑制研究.pdf

1、隨著近幾年新能源的廣泛推廣，永磁電機的應用前景將更加廣泛。永磁電機的轉矩脈動是電機高性能調速和伺服系統(tǒng)的一項關鍵指標。一般要求永磁電機的轉矩脈動不能大于3％。故抑制永磁電機其轉矩脈動具有非常重要的意義。
　　 本文根據(jù)永磁電機空間諧波產(chǎn)生的機理，在本文中空間諧波重點是指齒諧波，提出電機本體結構對齒諧波抑制的逆向研究方法。文中首先采用有限元方法計算齒槽轉矩，進而采用傅立葉變換得到其各次諧波的功率譜并對各次諧波進行歸一化處理。其次通

2、過逐次改變影響電機轉矩脈動的四種結構參數(shù)，其包括槽口寬度，氣隙尺寸，極弧系數(shù)和永磁體厚度，找到每種結構參數(shù)對分數(shù)槽永磁電機齒諧波影響的映射關系。最后計算齒諧波的諧波畸變率即THD值，并結合有限元分析結果和THD分析結果得到一組最優(yōu)的結構參數(shù)組合。在文中采取理論分析與實驗驗證相結合的研究方案研究分數(shù)槽永磁電機轉矩波動的抑制方法。主要的研究內容如下:
　　 1.分析分數(shù)槽永磁電機齒槽力諧波產(chǎn)生的根源、帶來的影響及制定抑制策略。并通過

3、有限元軟件建立分數(shù)槽永磁電機的計算模型，計算電機模型的電磁場，得到分數(shù)槽永磁電機的齒槽轉矩值和FFT頻譜分析。
　　 2.逐次改變影響電機轉矩脈動的4種結構參數(shù)，得到每種結構參數(shù)對電機齒諧波的影響，并結合諧波畸變率定量分析每種結構參數(shù)對分數(shù)槽永磁電機高次諧波的影響程度。最終綜合4種結構參數(shù)的有限元分析結果和諧波畸變率分析結果得到一組最優(yōu)的結構參數(shù)組合，優(yōu)化電機的本體結構，通過對電機本體結構的量化研究，使電機的轉矩脈動諧波最小。<