基于六边形轨迹的永磁辅助式同步磁阻电机弱磁控制策略

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作者 李伟 罗成 +3 位作者 杨凯 王旭明 邱凌烽 黄煜昊 《电气传动》 2024年第8期19-26,共8页

永磁辅助式同步磁阻电机在高速工况弱磁运行时,直流母线电压利用率不高,电机的效率与转矩输出能力较低。为此,提出了一种基于六边形轨迹的永磁辅助式同步磁阻电机弱磁控制策略。首先,以永磁辅助式同步磁阻电机的d-q轴等效电路为基础,推... 永磁辅助式同步磁阻电机在高速工况弱磁运行时,直流母线电压利用率不高,电机的效率与转矩输出能力较低。为此,提出了一种基于六边形轨迹的永磁辅助式同步磁阻电机弱磁控制策略。首先,以永磁辅助式同步磁阻电机的d-q轴等效电路为基础,推导了弱磁过程的电压和电流约束,证明弱磁控制提升电机调速能力的根本原因。其次,为充分发挥永磁辅助式同步磁阻电机高速运行下功率密度较高的优势,进而推导过调制算法。并将其应用于永磁辅助式同步磁阻电机的弱磁操作中,以实现更高的直流母线电压利用率。最后,通过仿真验证所提出方法的有效性。 展开更多

关键词 弱磁控制 永磁辅助式同步磁阻电机 电压利用率 过调制

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异步起动永磁辅助式磁阻同步电动机研究 被引量：5

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作者 李新华 黄贤蕾 +1 位作者 刘伟 张勇 《微特电机》 北大核心 2015年第6期1-4,8,共5页

异步起动稀土永磁同步电动机面临制造成本的挑战。如何在保证电机性能的前提下,用低成本的铁氧体替代钕铁硼永磁材料,是异步起动永磁同步电动机研究中的一个重要课题。本文研究异步起动铁氧体永磁辅助式磁阻同步电动机,首先介绍永磁辅... 异步起动稀土永磁同步电动机面临制造成本的挑战。如何在保证电机性能的前提下,用低成本的铁氧体替代钕铁硼永磁材料,是异步起动永磁同步电动机研究中的一个重要课题。本文研究异步起动铁氧体永磁辅助式磁阻同步电动机,首先介绍永磁辅助式磁阻同步电动机的最大磁阻转矩原理,接着分析其起动特点,最后构建30 kW永磁辅助式磁阻同步电动机模型并进行仿真分析。 展开更多

关键词 异步起动 永磁辅助式磁阻同步电动机 磁阻转矩 起动过程 仿真

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正负凸极永磁辅助式磁阻同步电动机研究 被引量：4

3

作者 李新华 黄启振 刘天知 《微特电机》 北大核心 2015年第7期1-3,9,共4页

永磁辅助式磁阻同步电动机是一种具有大凸极比、低空载电动势的内置式永磁同步电机。永磁体的不同安放位置使永磁辅助式磁阻同步电动机呈现出不一样的凸极特性,对电机性能产生影响。首先研究正、负凸极永磁辅助式磁阻同步电动机的矢量关... 永磁辅助式磁阻同步电动机是一种具有大凸极比、低空载电动势的内置式永磁同步电机。永磁体的不同安放位置使永磁辅助式磁阻同步电动机呈现出不一样的凸极特性,对电机性能产生影响。首先研究正、负凸极永磁辅助式磁阻同步电动机的矢量关系,接着讨论磁链完全补偿条件下的最大磁阻转矩利用问题,最后通过有限元仿真分析了永磁磁阻电机的空载磁场、参数特点、转矩能力和恒功率范围等。 展开更多

关键词 永磁辅助式磁阻同步电动机 矢量关系 磁链补偿 有限元分析

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铁氧体单相永磁辅助磁阻同步电动机研究 被引量：1

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作者 刘天知 李新华 张建华 《微特电机》 北大核心 2016年第9期1-3,14,共4页

研究一种新型铁氧体单相永磁辅助式磁阻同步电动机。这种电机与钕铁硼永磁单相同步电动机效率接近,但制造成本低,具有较高的性价比。文章首先对同一规格的单相异步电动机、钕铁硼永磁单相同步电动机和铁氧体单相永磁辅助式磁阻同步电动... 研究一种新型铁氧体单相永磁辅助式磁阻同步电动机。这种电机与钕铁硼永磁单相同步电动机效率接近,但制造成本低,具有较高的性价比。文章首先对同一规格的单相异步电动机、钕铁硼永磁单相同步电动机和铁氧体单相永磁辅助式磁阻同步电动机三种单相电机进行了建模及仿真比较,然后分析了铁氧体单相永磁辅助式磁阻同步电动机的稳态性能,最后给出了22 W铁氧体单相永磁辅助式磁阻同步电动机样机的部分实验结果及其分析。 展开更多

关键词 铁氧体 单相永磁辅助磁阻同步电动机 磁阻转矩 仿真分析 样机实验

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电动大巴永磁辅助磁阻同步电动机仿真分析 被引量：16

5

作者 李新华 阮波 +1 位作者 徐竟成 刘伟 《微特电机》 北大核心 2014年第3期1-3,共3页

对电动大巴驱动用永磁辅助式电机的转矩能力进行仿真分析,讨论了不同转子结构和极槽配合对磁阻转矩的影响,并与钕铁硼电机做了比较。仿真结果表明,永磁辅助式电机具有较强的转矩能力,转矩脉动率低,安全性好,性价比高,在电动大巴驱动电... 对电动大巴驱动用永磁辅助式电机的转矩能力进行仿真分析,讨论了不同转子结构和极槽配合对磁阻转矩的影响,并与钕铁硼电机做了比较。仿真结果表明,永磁辅助式电机具有较强的转矩能力,转矩脉动率低,安全性好,性价比高,在电动大巴驱动电机中有着良好的应用前景。 展开更多

关键词 电动大巴 永磁辅助磁阻同步电动机 转矩能力 磁阻转矩 计算机仿真

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铁氧体永磁辅助同步磁阻电机多目标优化设计 被引量：2

6

作者 李少斌 帅康 +1 位作者 孙鲁 王晋 《微电机》 2023年第6期14-20,37,共8页

铁氧体永磁辅助同步磁阻电机具有高效、高转矩密度、高性价比等优点,然而其转子结构复杂,多物理场综合优化设计困难。本文基于拉丁超立方采样方法,建立径向基函数神经网络代理辅助模型以考虑永磁辅助同步磁阻电机非线性、非周期性指标... 铁氧体永磁辅助同步磁阻电机具有高效、高转矩密度、高性价比等优点,然而其转子结构复杂,多物理场综合优化设计困难。本文基于拉丁超立方采样方法,建立径向基函数神经网络代理辅助模型以考虑永磁辅助同步磁阻电机非线性、非周期性指标特性对优化效果的影响,再利用NSGA-II算法对电机电磁效率、转矩脉动和材料成本等进行多目标优化设计。基于该模型,以一台15 kW、1500 r/min的铁氧体永磁辅助同步磁阻电机为例,分析了转子肋宽、空气层占比等因素对电机转子强度、转矩等特性的影响,得到了以效率、转矩脉动、力学性能和成本综合性能最优的电机设计方法,为同类型电机设计提供重要参考。最后对铁氧体永磁辅助同步磁阻电机样机的效率、转矩进行实验测试,通过将优化设计结果和实验结果对比,验证了该优化设计方法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 铁氧体永磁 永磁辅助同步磁阻电机 高效率 低成本 多目标优化

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基于转矩分离的永磁辅助同步磁阻电动机转矩脉动抑制 被引量：1

7

作者 陈彬 李霞 +2 位作者 肖勇 史进飞 杨向宇 《电机与控制应用》 2022年第12期53-59,共7页

永磁辅助同步磁阻电动机(PMaSRM)内同时存在永磁转矩和磁阻转矩。不同转矩分量的占比大小和转矩脉动大小是评价电机电磁结构设计合理性的重要指标。以一台3 kW的PMaSRM为研究对象,在考虑磁路饱和与d、q轴交叉耦合因素的影响下,采用冻结... 永磁辅助同步磁阻电动机(PMaSRM)内同时存在永磁转矩和磁阻转矩。不同转矩分量的占比大小和转矩脉动大小是评价电机电磁结构设计合理性的重要指标。以一台3 kW的PMaSRM为研究对象,在考虑磁路饱和与d、q轴交叉耦合因素的影响下,采用冻结磁导率法进行了电机的转矩分离和转矩脉动分离。基于转矩分量和转矩脉动分量的分离结果,以降低负载齿槽转矩为目标,进行了电机转子结构的优化设计,为PMaSRM的设计提供了参考。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电动机 冻结磁导率 转矩分离 转矩脉动

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高性价比车用永磁辅助磁阻同步电动机设计

8

作者 袁皓 《船电技术》 2017年第6期42-45,共4页

通过对电动汽车驱动用永磁辅助磁阻同步电动机的转子磁极结构分析,得出不同转子结构对磁阻转矩的影响,在此基础之上,对电机电磁场、转子结构强度和温度场进行仿真分析。仿真结果表明,永磁辅助同步电机的电磁转矩中具有较强的磁阻转矩分... 通过对电动汽车驱动用永磁辅助磁阻同步电动机的转子磁极结构分析,得出不同转子结构对磁阻转矩的影响,在此基础之上,对电机电磁场、转子结构强度和温度场进行仿真分析。仿真结果表明,永磁辅助同步电机的电磁转矩中具有较强的磁阻转矩分量,电机转矩脉动低,安全性好,性价比高,在电动汽车驱动电机中有良好的应用前景。 展开更多

关键词 永磁辅助磁阻同步电动机 电磁场 转子结构强度 温度场

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永磁辅助式同步磁阻电机自寻优控制及参数辨识 被引量：4

9

作者 邱建琪 曾汉 史涔溦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1-8,共8页

针对永磁辅助式同步磁阻电机的电感参数会随着电流变化发生明显改变,由此造成采用原有永磁同步电机所用的最大转矩电流比控制策略和高性能控制方法难以达到预期效果的问题,提出将电感偏导项加入自寻优控制中以解决普通自寻优控制中不能... 针对永磁辅助式同步磁阻电机的电感参数会随着电流变化发生明显改变,由此造成采用原有永磁同步电机所用的最大转矩电流比控制策略和高性能控制方法难以达到预期效果的问题,提出将电感偏导项加入自寻优控制中以解决普通自寻优控制中不能预测下一时刻电感从而导致电机失控的问题,并分析其产生原理,利用模型参考自适应法来构建满秩参数辨识系统,将辨识结果代入改进自寻优控制策略与模型预测电流控制中,从而确保了高性能控制方法能够发挥应有的效果。针对电机的不同运行工况进行了仿真和实验验证,实验结果证明加入电感偏导项能够克服原有自寻优控制和参数辨识同时使用产生的失控问题。相较于固定参数,利用改进自寻优控制与参数辨识控制的电机电流幅值、电流幅值误差和波动都有了改善。 展开更多

关键词 永磁辅助式同步磁阻电机 自寻优控制 参数辨识 模型参考自适应 电感偏导项 模型预测电流控制

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电动汽车用混合永磁辅助同步磁阻电机的转子优化设计 被引量：4

10

作者 马霁旻 万梓灿 +1 位作者 刘光华 崔舜宇 《微特电机》 2021年第1期18-21,25,共5页

由于稀土材料的特殊性,其制造成本在逐步上升,而铁氧体材料成本较低,电机设计时可考虑将其替代部分钕铁硼的方案,以节省成本。建立了永磁辅助同步磁阻电机的数学模型,推导了电机的电磁转矩方程;根据性能需求对电机进行了初步设计,同时... 由于稀土材料的特殊性,其制造成本在逐步上升,而铁氧体材料成本较低,电机设计时可考虑将其替代部分钕铁硼的方案,以节省成本。建立了永磁辅助同步磁阻电机的数学模型,推导了电机的电磁转矩方程;根据性能需求对电机进行了初步设计,同时提出了三种混合永磁的方案,对比分析了三种方案的性能及抗退磁能力,选取了最优方案并进行了转矩针对性优化,验证了该方案的安全性;将优化后的方案与钕铁硼电机进行了性能及成本对比,优化后的混合永磁方案相比钕铁硼电机虽然转矩脉动及叠长均有所增加,但成本降低了6%,磁阻转矩提升了10.8%,有一定实用价值。 展开更多

关键词 铁氧体 磁阻转矩 混合永磁辅助同步磁阻电机 成本优化

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永磁式同步电动机的特性和应用中注意的问题

11

作者 刘亮喜 《纺织学报》 EI CAS 1986年第5期47-50,共4页

本文讨论了涤纶纺丝机专用的普通型和外转子型永磁式同步电动机的结构、特性及电气性能,并分析了实际使用中应注意的几个问题。

关键词 永磁式同步电动机 外转子 纺丝机 普通型 化学纤维机械 牵入同步 磁阻转矩

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辅磁同步磁阻电动机低转矩脉动下转子结构优化 被引量：4

12

作者 代希杰 张广明 邓歆 《微特电机》 2018年第10期15-18,共4页

为获得永磁辅助同步磁阻电动机(PMaSynRM)高质量转矩和低转矩脉动,主要对电机转子的几何结构进行设计与优化,展现了一种新的电机设计概念和运行模型。对磁障段内多段永磁体的宽度和磁障间软磁材料宽度通过d,q轴的气隙磁势基波分量及其... 为获得永磁辅助同步磁阻电动机(PMaSynRM)高质量转矩和低转矩脉动,主要对电机转子的几何结构进行设计与优化,展现了一种新的电机设计概念和运行模型。对磁障段内多段永磁体的宽度和磁障间软磁材料宽度通过d,q轴的气隙磁势基波分量及其相应的磁通量分布来实现,通过改变磁障夹角,获得最优化转矩脉动与转矩质量。最后运用等效磁路法预测开路气隙磁通密度分布,通过有限元分析模拟得以验证。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电动机 电机设计 低转矩脉动 最优化 有限元分析

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稀土和铁氧体混用永磁辅助同步磁阻电机 被引量：5

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作者 林迎前 孙毅 +1 位作者 王云冲 沈建新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1145-1157,共13页

永磁辅助同步磁阻电机在宽转速范围内的高效率优点,使其成为高性能调速驱动应用的重要方案。虽然永磁体仅用于辅助目的,但其特性仍然对电机产生重要影响。例如,稀土永磁体辅助的同步磁阻电机面临着成本高、供应链波动大的问题,而铁氧体... 永磁辅助同步磁阻电机在宽转速范围内的高效率优点,使其成为高性能调速驱动应用的重要方案。虽然永磁体仅用于辅助目的,但其特性仍然对电机产生重要影响。例如,稀土永磁体辅助的同步磁阻电机面临着成本高、供应链波动大的问题,而铁氧体辅助的同步磁阻电机面临永磁体磁性能较差、易退磁等问题。本文在综合考虑稀土和铁氧体特性差异的基础上,提出了一种新型混合永磁辅助同步磁阻电机。通过在靠近转子外围的磁障中放置少量稀土永磁体,可显著提高电机的抗退磁能力。分析结果表明,稀土与铁氧体的体积比例在略高于5%时,即可在抗退磁能力、单位转矩的成本等因素之间取得很好的平衡。本文设计了一台稀土体积占比为5.5%的混用永磁辅助同步磁阻电机样机,并与两台已有的常规电机(分别是铁氧体辅助和稀土辅助)进行了对比研究。有限元分析和实验结果表明:在三台电机电磁性能基本相同的前提下,混用永磁辅助电机的抗退磁能力显著高于铁氧体辅助电机,而成本明显低于稀土辅助电机。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 退磁 铁氧体 稀土永磁 混用效应

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永磁辅助式同步磁阻电机转矩预测控制方法 被引量：7

14

作者 方磊 谭国俊 +1 位作者 刘娜 徐海奇 《电机与控制应用》 2018年第5期1-7,共7页

为了验证永磁磁阻电机具备宽调速域的优势,同时充分发挥永磁磁阻电机在弱磁运行时的输出转矩,提出了一种基于转矩预测控制的全速域控制方法。采用Ansys设计了一台永磁磁阻电机,并与Simulink联合仿真验证了方法的可行性。验证结果表明:... 为了验证永磁磁阻电机具备宽调速域的优势,同时充分发挥永磁磁阻电机在弱磁运行时的输出转矩,提出了一种基于转矩预测控制的全速域控制方法。采用Ansys设计了一台永磁磁阻电机,并与Simulink联合仿真验证了方法的可行性。验证结果表明:转矩预测控制方法可以使电机在全速域获得良好的动态性能,同时永磁磁阻电机弱磁运行时依然具有优秀的转矩输出能力。 展开更多

关键词 永磁辅助式同步磁阻电机 转矩预测控制 全速域 弱磁控制

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铁氧体永磁辅助同步磁阻电机抗退磁设计优化 被引量：1

15

作者 史进飞 胡余生 +2 位作者 陈彬 肖勇 李霞 《微特电机》 2021年第5期21-24,共4页

简要介绍了铁氧体永磁体退磁原理特性,通过有限元仿真分析了一台36槽6极铁氧体永磁辅助同步磁阻电机永磁体退磁分布特性,根据其退磁特性,提出了不等厚永磁体、永磁体内移、永磁体槽切边等改进结构,并仿真验证其退磁改善效果,对比了各改... 简要介绍了铁氧体永磁体退磁原理特性,通过有限元仿真分析了一台36槽6极铁氧体永磁辅助同步磁阻电机永磁体退磁分布特性,根据其退磁特性,提出了不等厚永磁体、永磁体内移、永磁体槽切边等改进结构,并仿真验证其退磁改善效果,对比了各改进结构对永磁体用量、电机效率、退磁率的影响,确定最终方案。仿真结果表明,通过转子结构的优化,可以有效改善铁氧体永磁辅助同步磁阻电机低温不可逆退磁,具有更广泛的应用场合及应用前景。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 铁氧体永磁体 不可逆退磁 退磁电流

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低转矩脉动五相永磁辅助式磁阻电机优化设计 被引量：3

16

作者 彭冬玲 刘芳 +1 位作者 肖洁 陈柏超 《大电机技术》 2016年第3期1-5,23,共6页

为了提高同步磁阻电机的功率密度幵降低转矩脉动,同时降低永磁同步电机的制造成本,设计了一台五相永磁辅助式同步磁阻电机。首先使用集中参数模型对电机的结构和等效电路迚行分析,然后在此基础上构建了优化模型的目标参数。根据最优电... 为了提高同步磁阻电机的功率密度幵降低转矩脉动,同时降低永磁同步电机的制造成本,设计了一台五相永磁辅助式同步磁阻电机。首先使用集中参数模型对电机的结构和等效电路迚行分析,然后在此基础上构建了优化模型的目标参数。根据最优电机结构,使用有限元软件分析电机性能得出其转矩脉动低且凸极率高的结论,幵据此制造了一台样机。样机的实验结果与仿真分析一致,所设计的电机可以替代同步磁阻电机及永磁同步电机应用于电动汽车中。 展开更多

关键词 永磁辅助式同步磁阻电机 集中参数模型 差分进化算法 低转矩脉动

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永磁辅助式同步磁阻电机航空发电系统的研究

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作者 赵雅周 袁静兰 李洋 《微特电机》 2021年第11期53-57,66,共6页

结合永磁辅助式同步磁阻电机特征及飞机对发电系统高效、高功率密度、高转速的需求,在对比不同类型起动发电机优缺点的基础上,提出了永磁辅助式同步磁阻电机的270 V高压直流电源系统新构型。给出了电机和功率变换器工作原理和结构特征,... 结合永磁辅助式同步磁阻电机特征及飞机对发电系统高效、高功率密度、高转速的需求,在对比不同类型起动发电机优缺点的基础上,提出了永磁辅助式同步磁阻电机的270 V高压直流电源系统新构型。给出了电机和功率变换器工作原理和结构特征,重点分析系统发电模式下双三相永磁辅助式同步磁阻电机电压外环恒转矩角电流内环控制策略。以额定功率45 kW直流电源系统为对象,建立Simulink发电控制模型,分别对电机稳态调压、负载瞬态变换和畸变频谱进行仿真,仿真结果表明,该系统性能可满足国军标和飞机对电源系统需求。 展开更多

关键词 直流电源系统 永磁辅助式同步磁阻电机 电源变换器 控制策略 仿真验证

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浅析永磁辅助式同步磁阻电机转矩预测控制方法

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作者 黄新宇 李雪珍 《中国设备工程》 2019年第12期85-87,共3页

永磁同步电动机在伺服系统中得到广泛应用,但面临成本、过压和调速范围比较窄等问题。文章利用先进的技术手段和模式进行永磁辅助同步电机建模,对永磁辅助式同步磁阻电机转矩进行有限元分析,以提升永磁辅助式同步磁阻电机的转矩性能。

关键词 永磁辅助式同步磁阻 电机转矩 预测控制

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定子频率自控式同步电动机的发展与现状

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作者 王宏华 《机械制造与自动化》 2010年第1期7-11,共5页

无换向器电动机、永磁无刷电动机、开关型磁阻电动机、双凸极电动机和磁通切换式永磁电动机本质上均为频率闭环控制的同步电动机,故可同归类于定子频率自控式同步电动机。综述了定子频率自控式同步电动机的主要类型、特点及研究现状,对... 无换向器电动机、永磁无刷电动机、开关型磁阻电动机、双凸极电动机和磁通切换式永磁电动机本质上均为频率闭环控制的同步电动机,故可同归类于定子频率自控式同步电动机。综述了定子频率自控式同步电动机的主要类型、特点及研究现状,对其发展进行了展望。 展开更多

关键词 自控式同步电动机 无换向器电动机 永磁无刷电动机 双凸极电动机 开关型磁阻电动 机 磁通切换式永磁电动机

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永磁辅助同步磁阻电机电磁振动的分析与抑制 被引量：2

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作者 史进飞 胡余生 +2 位作者 陈彬 肖勇 李霞 《微特电机》 2021年第6期12-16,共5页

简要总结了永磁同步电机电磁力产生的机理及特性,对一台振动噪声较大的铁氧体永磁辅助同步磁阻电机(PMSynRM)进行振动测试分析,并采用二维有限元仿真,分析了该电机气隙电磁力的阶次和频率特性,得出齿槽效应产生的电磁力(转矩脉动)是导... 简要总结了永磁同步电机电磁力产生的机理及特性,对一台振动噪声较大的铁氧体永磁辅助同步磁阻电机(PMSynRM)进行振动测试分析,并采用二维有限元仿真,分析了该电机气隙电磁力的阶次和频率特性,得出齿槽效应产生的电磁力(转矩脉动)是导致其振动大的原因,从而提出了基于不同永磁体层极弧组合的优化方法,得出较优的两组极弧组合方案,有效降低了PMSynRM的电磁力及转矩脉动,实现电机电磁振动噪声的优化。通过样机振动测试,进一步验证了该改进方案的减振效果,并确定最终方案。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 铁氧体永磁体 电磁力 转矩脉动

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