新型非对称交错磁极永磁同步电机转矩脉动分析与抑制方法
耿凯1
胡文静1
刘林2
吴进科3
韩玉桐4
化思展1
王伟1
1.山东理工大学 交通与车辆工程学院,山东 淄博 2550002.潍坊万隆电气股份有限公司,山东 潍坊 2610003.山东本途新能源车业有限公司,山东 泰安 2710004.山东哈普沃动力科技股份有限公司,山东 淄博 255000
摘要：目的 针对传统对称磁极永磁同步电机气隙磁密波形畸变率大、转矩脉动高等问题,提出一种新型非对称交错磁极永磁同步电机结构.方法 建立考虑非均匀气隙和漏磁通的电机等效磁路模型,结合绕组函数理论,推导气隙磁密和转矩脉动系数解析表达式,分析转子磁极参数对磁密谐波幅值及转矩脉动的影响规律.利用有限元法,以提高电机气隙磁密幅值、输出转矩和抑制齿槽转矩为优化目标,对转子偏心距、磁极偏转角度和移动距离等关键参数进行优化,获得最优匹配参数.试制样机进行实验验证,并将优化前后的电磁特性与输出性能进行对比.结果 结果表明,优化后,当转子偏心距为10.5 mm,转子磁极偏转角度为4.5°,移动距离为0.1 mm时,气隙磁密波形畸变率减小53.3%,齿槽转矩和转矩脉动分别降低24.4%,56.3%,平均输出转矩提升1.6%.齿槽转矩与输出转矩的样机实验结果与仿真结果相对误差分别仅为6.06%,2.30%,验证了有限元分析方法的有效性.结论 提出的新型非对称交错磁极永磁同步电机结构与磁极参数优化方法可有效减少气隙磁密谐波含量,抑制转矩脉动,提升电机运行性能,为永磁同步电机转矩脉动分析与优化提供理论参考.
关键词：永磁同步电机交错磁极磁极偏移非均匀气隙转矩脉动
分类号：TM351(电机)
资助基金：国家自然科学基金(52275261)山东省自然科学基金资助项目(ZR2022QE116)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2025-12-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 143-152,169 )
英文信息