整数槽永磁同步电动机磁极偏移的分析与试验.pdf

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1、计．儆持电棚2014年第42卷第田4燕期飞，等整数槽⋯⋯c，_／％》，／∥》2删⋯一⋯⋯·⋯⋯一一一⋯⋯一一一一⋯-一·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一一一⋯一一⋯⋯整数槽永磁同步电动机磁极偏移的分析与试验田燕飞，黄开胜，陈文敏，陈治宇，陈凤凯(1．广东工业大学，广州510006；2．东莞电机有限公司，东莞523141)摘要：通过对整数槽永磁同步电动机分析与设计，消除使电机产生振动和噪声的电磁力波，减小电机的齿槽转矩。首先对整数槽和分数槽电机的力波含量进行分析，再推导出磁极偏移与齿槽转矩之间的关系，并利用Max—well2D有限元分析软件对磁极偏移不同角度进行对比与分析，找出最佳偏移

2、角度，并制作了样机。最后通过永磁体偏移和不偏移的仿真结果与样机试验结果进行对比分析，验证了该方法的正确性，对改善永磁同步电动机的振动和噪声的改善具有实用价值。关键词：整数槽；永磁同步电动机；磁极偏移；有限元分析中图分类号：TM351；TM341文献标志码：A文章编号：1004—7018(2014)04—0028-03AnalysisandExperimentofIntegerSlotPermanentMagnetSynchronousMotorswithMagnetShiftingTIANYah，HUANGKai—sheng，CHENWenrain，CHENZhi—yu，CHENFeng—k

3、ai‘(1．GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China；2．DongguangMotorLimitedCompany，Dongguang523141，China)Abstract：Theintegerslotpermanentmagnetsynchronousmotorwasanalysedtoreducecoggingtorqueandeleetromag—netielevelforcewavewhichproducedthevibrationandnoise．Firstlytheforcewavesbetweenintege

4、rslotandfractionalslotwereanalysed，andthentherelationshipsofmagnetshiftingbetweencoggingtorquewereobtained．Thefiniteelementanaly—sissoftwareMaxwell2Dwasemployedtocompareandanalyzethedifferentangleofpermanentmagnet．thentheoptimalmagnetanglewasdetermined，andtheprototypemotorwasmanufactured．Finally，by

5、comparinganalysisofsimulationandtestresultsofnormalpermanentmagnetandmagnetshifting，themethodwasconfirmedtheaccuracy．Itissignificanttoim—provethevibrationandnoiseofpermanentmagnetsynchronousmotor．Keywords：integerslot；permanentmagnetsynchronousmotor；magnetshifting；finiteelementanalysis偏移的仿真结果与样机试验进行

6、对比分析，验证了0引言该方法的正确性，对改善永磁同步电动机的振动和永磁材料性能的改善为永磁电动机的广泛应用噪声具有实用价值。提供了有力保障，与异步电动机对比，永磁电动机具l永磁同步电动机主要技术参数有高效率和体积小等优点。然而永磁电机的振动和噪声给人们带来很多不便，特别是大功率的永磁电本方案电机的主要技术参数如表1所示。机振动和噪声尤为明显¨。电磁噪声是由电机气表1电动机主要技术参数隙磁场中各次谐波磁场相互作用产生的径向力波形参数值参数值成的，目前国内外学者分析电机振动和噪声主要集额定电压380V额定转速1500r／mln额定电流56A磁极厚度5nlnl中于成熟的异步电机和电励磁同步电机，对

7、永磁同额定功率30kW磁极结构瓦片状步电动机振动和噪声研究的少J。本文对一款30额定效率95％磁极材料钕铁硼kW的永磁同步电动机的振动和噪声进行了分析与研究。2永磁同步电动机径向力波分析本文首先对整数槽和分数槽径向力波进行了分研究表明，电动机的径向电磁力波引起的振动析，分析和对比了不同极槽配合对永磁同步电动机和噪声与径向电磁力波的次数有关，并且定子铁心的振动噪声的影响，然后推导了磁极偏移和齿槽转弯曲变形量与径