低转矩脉动同步磁阻电机设计优化分析

谭凤倩，张彦峰

(1.东营市赫邦化工有限公司，山东 东营 257000；2.东营市科德化工有限公司，山东 东营 257000)



低转矩脉动同步磁阻电机设计优化分析

谭凤倩1，张彦峰2

(1.东营市赫邦化工有限公司，山东 东营 257000；2.东营市科德化工有限公司，山东 东营 257000)

为完成对低转矩脉动同步磁阻电机的设计工作，借鉴了同步磁阻电机的相关研究成果，结合个人实践工作经验，提出了转子不对称结构的想法，以期降低电机的转矩，并对同步磁阻电机展开多目标优化设计研究，通过有限元对该方案的合理性进行验证分析。

低转矩；同步磁阻电机；设计优化；多目标

转子上没有励磁绕组与永磁体是同步磁阻电机与电励磁、永磁同步电机之间最大的差别。因此，转子也无法产生磁场，必须由不同的直、交轴磁路所产生的磁阻转矩，为其运行提供必需的转矩，进行能量转换工作。这使得不具备永磁材料的同步磁阻电机转子磁阻分布极为不均匀，不仅产生的转矩脉动较大，电机功率也较低。针对这一问题，国内、外学者已先后展开了一系列实践研究，笔者借鉴其研究成果，通过对同步磁阻电机的优化设计，以期提升电机性能，并利用有限元分析法，对方案的有效性加以验证，以供参考。

1 低转矩脉动同步磁阻电机的设计优化分析

与普通的永磁同步电机一样，转子也是同步磁阻电机的设计难点与重点。如图1(a)所示，这是同步磁阻电机典型的拓扑结构图，可以看到该转子结构采用的是3层磁障对称结构，定子齿与转子4组磁障间处于相同的相对位置，在同一时间内二者相遇时也会相互分离，造成不连续性磁阻出现变化，此时的转矩脉动较大。……