为降低整数槽永磁同步电动机的振动和噪声,提出一种新的磁极偏移方法,设计了一款2000r/min,50KW、8极48槽永磁同步电动机。基于Ansft/Maxwell,创建了电动机的二维有限元模型,计算和分析了电动机的齿槽转矩、转子气隙磁场、输出转矩和径向力波。仿真结果表明:通过采用该磁极偏移方法,可以降低电动机的转矩脉动和噪声。仿真结果与样机实验结果误差在5%以内,验证了该电动机设计的可靠性。
随着永磁体材料性能的提高和价格的降低,永磁同步电动机以其体积小、重量轻、功率密度高、可靠性高,效率和功率因数高等优点,得到越来越广泛的应用。然而,由于齿槽和永磁体的相互作用,产生齿槽转矩。在变频电机中,齿槽转矩的存在影响电机的控制精度,加剧了低速运行时的转矩脉动,在高速运转时,电机的电磁噪声凸显,故电机设计时,对电机振动噪声的降低显得尤为关键。
有试验者采用定子斜槽、不同的槽配合等方法,使三机感应电动机的电磁噪声得到降低,通过对不同槽极配合的径向力波和谐波畸变率进行分析,得到整数槽极配合的齿槽转矩大,径向力波次数少。采用磁极偏移来削弱永磁同步电动机的齿槽转矩,但并没有确定磁极偏移角度的关系,耗费了大量的计算时间,磁极偏移后,并没有惊醒径向力波分析。
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