基于分块永磁磁极的永磁电机齿槽转矩削弱方法

杨玉波 王秀和 朱常青

（山东大学电气工程学院 济南 250061）

1 引言

随着高性能永磁材料的出现和现代电机控制技术的发展，永磁电机以其高效率、高功率密度等优势在各个行业得到越来越广泛的应用。但是永磁电机中，永磁体和有槽电枢相互作用，引起电机内磁场能量的变化，产生齿槽转矩，引起电机系统的振动和噪声，影响系统的控制精度，因此关于齿槽转矩的产生机理、计算方法和削弱措施一直是中外学者的研究热点。

目前对于齿槽转矩的分析计算方法一般有两种，即解析法和有限元法。有限元法能够考虑漏磁、饱和以及复杂结构的影响，可准确计算齿槽转矩。但是采用有限元法时，必须计算至少一个齿槽转矩的周期，为了保证计算的精度，必须保证足够小的步长，并且研究结构参数变化对齿槽转矩的影响时，需不断重复整个计算过程，耗时较长，并且计算结果只针对特定模型，很难得到指导性的规律[1-3]。为解决该问题，在很多文献中将有限元法和优化算法结合，寻找最优解。但是，同样存在耗时过长的缺点，同时优化结果往往结构复杂[4-7]。

解析法由于难以考虑饱和和漏磁等因素，影响了其计算的准确性，但是解析法能够揭示结构参数的变化对齿槽转矩的影响，得到指导性的规律[3]，因此得到了广泛的采用，相关文献得到了多种齿槽转矩的解析表达式[8-12]，提出并研究了多种齿槽转矩的削弱方法[1,2,13-18]。

基于解析法研究的齿槽转矩削弱措施一般是通过改变永磁体产生的气隙磁通密度分布削弱齿槽转矩[13-15]，或者通过改变气隙磁导削弱齿槽转矩[13,16]。……