不均匀气隙表贴式永磁同步电机磁场解析计算

作     者：赵士豪 陈进华 张驰 李争 孟玉龙 Zhao Shihao;Chen Jinhua;Zhang Chi;Li Zheng;Meng Yulong

作者机构：河北科技大学电气工程学院石家庄050018 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室宁波315201 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金(51807194) 宁波市科技创新2025重大专项(2019B10077,2021Z125,2018B10026)资助项目 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2022年第37卷第14期

页      码：3502-3513页

摘      要：工业机器人与数控机床用永磁同步电机设计过程中为追求反电动势的正弦性和低转矩脉动,常采用面包型或偏心削极的不均匀气隙结构,该文基于微分原理对不均匀气隙结构转子磁极进行径向等极弧分段,在二维极坐标下将电机结构划分为永磁体、气隙、槽开口和定子槽四个精确子域的解析模型,并建立泊松方程和拉普拉斯方程,通过分离变量法与傅里叶级数法求解偏微分方程,通过边界条件对各子域谐波系数求解以得到各分段磁极磁场分布,然后基于积分原理对其等效叠加得到电机二维磁场分布结果。该解析方法同时考虑到瓦片型、偏心式与面包型磁极转子结构,可以计算任意单元数电机的空载、电枢及负载的磁场特性,并在此基础上计算转矩和空载反电动势特性。通过样机测试结果和有限元仿真结果与解析结果进行比较,验证解析方法的准确性,能够快速指导电机设计。

主 题 词：永磁同步电机 子域解析法 不均匀气隙 等极弧分段 磁场性能 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.210299

馆 藏 号：203113512...