永磁同步电动机的设计与仿真.pdf

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1、永磁同步电动机的设计s仿真电工电气(2014No．2)永磁同步电动机的设计与仿真李芳玲，刘景辉(1广东工业大学自动化学院，广东广州510006；2贵州航天林泉电机有限公司，贵州i贵阳550008)摘要：针对分数槽配合电机的气隙磁场谐波次数过多，容易产生振动和噪声问题，采用磁路计算和有限元分析相结合的方法，设计了一台8极24槽、l1．8kw、额定转速1500r／min的整数槽配合的永磁同步电动机。给出了确定电机主要尺寸的方法，利用AnsysMaxwell软件对电机空载磁场、反电势、齿槽转矩、电机负载性能进行了仿真分析与计算。样机试验结果表明达到了设计要求，与仿真结果误差在5％以内，验

2、证了设计和仿真的准确性。关键词：永磁同步电动机；分数槽配合；整数槽配合；振动；噪声中图分类号：TM341；TM351文献标识码：A文章编号：1007—3175(2014)02—0033—04DesignandSimulationofPermanentMagneticSynchronousMotorsLIFang—ling，LIUJing—hui(1CollegeofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510006，China；2Gu~houAerospaceLinquanMotorCo．，Ltd,Gu~ang550

3、008，China)Abstract：Itiseasytogeneratevibrationandnoiseifthereareoverabotmdedtimesofairgapmagneticfieldharmonicsinfractionalslotcom—binationmotor．Aimingattheaboveproblem，thispaperadoptedthecombinedmethodofmagneticcircuitcalculationandfiniteelementtodesignapermanentmagneticsync~onousmotorwithint

4、egerslotcombinationof8poles，24slots，11．8kW,ratedrotationspeedof1500r／min．Maindimensionsofthemotorwasgiven．ByusingAnsysMaxwellsoftware，simulationanalysisandcalculationwerecarriedoutforno—loadmotormag-neticfield，counterelectromotiveforce，coggingtorqueandmotorloadperformance．Samplemachinetestresu

5、ltshowsthatthemotorhasreacheddesignrequirements．Comparedwiththesimulationresult，theerrorislessthan5％，whichverifiesthecorrectnessofthedesignandsimulation．Keywords：permanentsynchronousmotor；fractionalslotcombination；integerslotcombination；vibration；noise0引言子结构以减小齿槽转矩或通过优化控制器减小谐波电流等方法来降低分数槽永磁同步电动

6、机的振动和永磁同步电动机具有动态响应性好、输出扭矩噪声。参考文献[5—7]通过调整永磁体极弧系数、大、高效节能、振动小和噪声低等优点，成为高精添加辅助凹槽、磁极开槽来减小电机齿槽转矩以降度、微进给伺服系统的最佳执行元件之一，并在各低电机的振动。参考文献[8—9]提出一种通过在分个领域中得到越来越广泛的应用J。数槽永磁同步电机的电枢绕组注入一定补偿电流的分数槽永磁同步电动机电枢冲片少、电枢铁心方法，来抵消、降低电机的电磁振动。制造工艺相对简单，电机线圈端部较短，端部损耗本文设计的8极24槽永磁同步电动机主要作少，并能够减少由于齿槽效应引起的定位力矩，已为注塑机的驱动电机，该电机振动小

7、、噪声低、输经成为研究的热点。但由于分数槽电机每极不对出转矩大。完成了电磁方案的设计，给出了确定主称，导致气隙磁场谐波含量多，谐波磁场相互作用要尺寸的分析过程，利用AnsysMaxwel1软件建立会产生大量的径向电磁力波，且会带来转子铁损耗了电机的二维有限元仿真模型，对电机的静态和动变大、某些槽配合具有不平衡磁拉力以及振动噪音态性能进行了仿真，包括电机磁密云图、空载气隙变大等负面影响。。。国内学者多采用优化定、转磁密、齿槽转矩等参数进行了仿真计算，最后通过试制样机，验