1000kW變頻調(diào)速永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩分析

姜遠(yuǎn)遠(yuǎn)，崔煥志

（1.日照東方電機(jī)有限公司，山東 日照 276800；2.東北大學(xué)，遼寧 沈陽 110819）

1000kW變頻調(diào)速永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩分析

姜遠(yuǎn)遠(yuǎn)1，崔煥志2

（1.日照東方電機(jī)有限公司，山東 日照 276800；2.東北大學(xué)，遼寧 沈陽 110819）

基于1 000 kW變頻調(diào)速永磁同步電機(jī)定子開口槽，采用定子分?jǐn)?shù)槽和定子斜槽相結(jié)合的方法降低齒槽轉(zhuǎn)矩，通過有限元仿真驗(yàn)證以及鐵芯及線圈實(shí)例，證明該方法在實(shí)際制造及工藝過程中切實(shí)可行。

齒槽轉(zhuǎn)矩；永磁同步電機(jī)；斜槽；分?jǐn)?shù)槽

0 引言

隨著稀土永磁材料的快速發(fā)展，交流調(diào)速永磁同步電機(jī)在多種場(chǎng)合得到應(yīng)用，逐步呈現(xiàn)替代交流異步電機(jī)、電勵(lì)磁交流同步電機(jī)的趨勢(shì)。在永磁電機(jī)中，永磁體和有槽電樞鐵心的相互作用不可避免的產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩。齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁同步電機(jī)的特有問題之一，它使電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，通過轉(zhuǎn)軸將脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳遞給負(fù)載，降低系統(tǒng)的速度與位置控制的精確度。該現(xiàn)象在低速時(shí)尤為嚴(yán)重，因轉(zhuǎn)速波動(dòng)致使電機(jī)無法平穩(wěn)運(yùn)行從而影響性能，所以齒槽轉(zhuǎn)矩是高性能永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)和制造必須考慮和解決的關(guān)鍵問題。精確計(jì)算與有效削弱齒槽轉(zhuǎn)矩已成為多年來永磁電機(jī)研究的難點(diǎn)與熱點(diǎn)問題之一。

1 概述

電機(jī)氣隙內(nèi)的能量可表示為：

式中 —極對(duì)數(shù)

式中 —電樞槽數(shù)

在不考慮斜槽時(shí)，推導(dǎo)電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩表達(dá)式：

2 方法

2.1 削弱方法

1)斜槽或斜極

定子斜槽或轉(zhuǎn)子斜極是抑制齒槽轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)最有效且應(yīng)用廣泛的方法之一，該方法主要用于定子槽數(shù)較多且軸向較長(zhǎng)的電機(jī)。……