应用MATLAB分析斜槽对无刷直流电机齿槽转矩的影响.pdf

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1、装饰装修天地应用MATLAB分析斜槽对无刷直流电机齿槽转矩的影响黄男珠海格力电器股份有限公司摘要：稀土永磁无刷直流电动机在驱动和伺服系统中得到了株式会社提出了在定子结构的定子齿之间采用辅助凸极的方法，广泛的应用,随着驱动和伺服系统系统控制精度要求的提高,直接来降低齿槽转矩；随后，在1996年该公司针对上述缺点提出采用影响控制精度的转矩脉动问题必须解决。本文就MATLAB分析斜优化永磁体形状的方法来抑制齿槽转矩，转子永磁铁的形状形成槽对无刷直流电机齿槽转矩的影响进行分析，确定不同状态下的为：在相邻转子永磁体之间形成凹槽或狭缝，使得定子铁芯与转子影响程度。永磁体之间间隙处的磁通密度呈正弦波形分布，

2、从而齿槽转矩以关键词：MATLAB；斜槽；无刷直流电机；齿槽转矩及转矩脉动减少，且并不会降低电动机效率以及转矩系数。通过改变转子参数来抑制齿槽转矩的方法中包括转子斜极，1转矩脉动组成与产生原因以往转子斜极通常通过分段错位拼凑法来实现，但这种方法实现1.1转矩脉动的组成麻烦、结构复杂、成本高，且通过磁极相位校正来降低谐波分量并一般情况下，脉动转矩主要由三部分组成，具体如下:(1)齿槽不能够减少振动；针对上述存在的问题，在2001年YuzuruSuzuki转矩。转子磁链与随转子旋转角度变化而变化的定子磁阻相互作提出通过将转子磁铁分段进行磁化，使得磁铁的磁极具有倾斜角用而产生的脉动转矩。(2)纹波转

3、矩。转子磁链与定子电流产生的度，这种方式结构简单、有效降低齿槽转矩的同时减少振动；随后，磁动势相互作用产生的脉动转矩。(3)磁阻转矩。定子电流磁动势2002年HelmutHans提出将永磁体磁极倾斜磁化来降低齿槽转矩与随角度变化的转子磁阻间的作用产生的脉动转矩。的现有技术存在如下问题：转子电磁极的倾斜磁化会产生一个轴1.2转矩脉动产生原因分析向负载分量，并且因此会导致转矩损失；并提出一种新的方法：直实际中导致电机转矩脉动的因素较多，归纳起来主要分为以流电动机具有三个轴向定子部分以及设置在定子内的永磁体，永下几个方面。磁体被分成多个轴向部分，并且靠在一个卷绕磁导上，三个定子部1.2.1电磁因素引

4、起的转矩脉动分沿着电动机的轴向依次设置，环绕旋转轴且以给定的角度交错由定子电流和转子磁场相互作用而产生的转矩脉动。它与气排布，由此，偏移量取决于磁极的数目和各个独立相位中所需转矩隙磁通密度的分布和电流的波形以及绕组的形式有直接关系。电曲线的重叠量；通过这种方式可以降低转矩脉动并且可以消除在磁转矩的公式如式(1)所示:Te=PeΩ=eaia+ebib+ecicΩ(1)由式(1)可各个独立相位中的转矩间隙。以看出，电机运行时，其电磁功率为反电势与电流的乘积，由于反通过改变定子参数来抑制齿槽转矩的方法还包括辅助槽法，电势与电流的波形不可能是绝对理想状态，因而电磁功率不可能2010年YuzuruSuz

5、uki提出通过在定子凸极表面形成凹槽的方法，是恒定值，电磁转矩也有所波动。1.2.2电流换向引起的转矩脉动通过产生转矩来抵消齿槽转矩，从而能够有效减小齿槽转矩。通方波驱动电机每经过一个磁状态，定子绕组中的电流就要进过极槽数配合来抑制齿槽转矩的方法包括分数槽法，2012年淄博行一次换向。每一次换向，电机的电流从一相转移到另一相，为减凯星电机有限公司采用分数槽绕组技术，增大基波槽转矩周期数，小转矩波动，理论上要求通电相绕组电流从正常电流突变至零，而降低了齿槽转矩的评价因子；然而，同年冶金自动化研究设计院提非通电相绕组电流要从零突变至正常电流，但实际由于电机电感出使用分数槽绕组，电机内部定子、转子齿

6、槽相较整数槽绕组更为的存在，电流不可能发生突变，因而总会引起附加的脉动转矩，使混乱，引入大量的低频谐波，使得损耗和振动噪声加大，并针对上电磁转矩发生波动。这种相电流换向引起的转矩波动，其频率为述缺陷提出解决方案：在定子冲片的齿中间位置开设一个半圆形基波的6及6的倍数次谐波。凹槽，有效降低电机的齿槽转矩，另外，电机齿尖部位采用相同的1.2.3电枢反应引起的转矩脉动厚度，在一定程度上改善电机的齿谐波，此外，电机转子使用四极电枢反应对转矩脉动的影响主要反映在两个方面:一是电枢反转子结构，电机周向上分成2-3节，每节使用四极磁钢按照NSNS应使气隙磁场发生畸变，改变磁场的分布，引起气隙磁场不均匀、顺序

7、排列，每节错开5-15度形成转子斜极；通过一系列定子冲片不对称或磁场局部饱和。该畸变的磁场与定子通电相绕组相互作设计以及转子磁极设计使得无刷直流电机的振动噪声以及齿槽转用，使电磁转矩随定、转子相对位置的变化而脉动;二是在任一磁状矩问题得到改善，提高了整个传动系统的可靠性。态内，相对静止的电枢反应磁场与连续旋转的转子主极磁场相互3结束语作用，产生的电磁转矩因转子位置的不同而发生变化。综上所述，我们要