分數(shù)槽永磁電機空間諧波定量分析及轉(zhuǎn)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(yīng)用前景將更加廣泛。永磁電機的轉(zhuǎn)矩脈動是電機高性能調(diào)速和伺服系統(tǒng)的一項關(guān)鍵指標。一般要求永磁電機的轉(zhuǎn)矩脈動不能大于3％。故抑制永磁電機其轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)矩脈動的四種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)參數(shù)對分數(shù)槽永磁電機齒諧波影響的映射關(guān)系。最后計算齒諧波的諧波畸變率即THD值，并結(jié)合有限元分析結(jié)果和THD分析結(jié)果得到一組最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。在文中采取理論分析與實驗驗證相結(jié)合的研究方案研究分數(shù)槽永磁電機轉(zhuǎn)矩波動的抑制方法。主要的研究內(nèi)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(zhuǎn)矩值和FFT頻譜分析。
　　 2.逐次改變影響電機轉(zhuǎn)矩脈動的4種結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到每種結(jié)構(gòu)參數(shù)對電機齒諧波的影響，并結(jié)合諧波畸變率定量分析每種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)參數(shù)的有限元分析結(jié)果和諧波畸變率分析結(jié)果得到一組最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合，優(yōu)化電機的本體結(jié)構(gòu)，通過對電機本體結(jié)構(gòu)的量化研究，使電機的轉(zhuǎn)矩脈動諧波最小。<