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三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之一) 被引量:50
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作者 谭建成 《微电机》 北大核心 2007年第12期72-77,86,共7页
分数槽集中绕组在无刷直流电动机应用日渐广泛。研究无刷直流电动机分数槽绕组的相数m、槽数Z、极对数p等设计参数之间的相互关系和约束条件,着重分析三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数Z/p组合规律,给出符合分数槽集中绕组条件的... 分数槽集中绕组在无刷直流电动机应用日渐广泛。研究无刷直流电动机分数槽绕组的相数m、槽数Z、极对数p等设计参数之间的相互关系和约束条件,着重分析三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数Z/p组合规律,给出符合分数槽集中绕组条件的Z/p组合选择表。过去关于分数槽集中绕组文献多只提及表示为Z0=2、p0±1和Z0=2、p0±2的组合,文中给出更多的槽极数组合;同时引入了单元电机和虚拟电机概念,讨论了分数槽绕组和整数槽绕组的绕组分布系数对应关系等问题,可供设计者参考。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 分数槽 集中绕组 槽极数组合 单元电机 虚拟电机
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直驱型多相永磁同步电机定子磁动势与气隙磁密特性分析 被引量:25
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作者 方程 许海平 +2 位作者 薛劭申 黄钦鹏 薛山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第24期106-113,16,共8页
直驱型多相永磁同步电机由于相数多、采用分数槽绕组结构、电机的中性点连接与PWM控制方式多样等特点,使得电机绕组电流与磁场谐波含量极为复杂,电机性能与普通三相电机相比有较大区别,因此,有必要对其电磁特性进行细致的研究。该文建... 直驱型多相永磁同步电机由于相数多、采用分数槽绕组结构、电机的中性点连接与PWM控制方式多样等特点,使得电机绕组电流与磁场谐波含量极为复杂,电机性能与普通三相电机相比有较大区别,因此,有必要对其电磁特性进行细致的研究。该文建立了直驱型多相永磁同步电机定子绕组磁动势数学分析模型,给出了详细推导过程。研究了电机绕组电流和磁动势的影响因素:相数与供电方式、中性点接法、极槽匹配与绕组分布。全面分析了以上因素对直驱型多相永磁同步电机电流及磁场的影响。研究结果表明,增加电机的相数和极槽数,合理的选择中性点连接方式,可以有效减少电机的谐波含量,提高电机的性能。 展开更多
关键词 直驱型多相永磁同步电机 分数槽 中性点 磁场 定子绕组磁动势
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永磁同步电主轴分数槽电机的径向电磁力分析 被引量:23
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作者 于慎波 姜菲菲 +1 位作者 王辉 米秀峰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第6期15-18,24,共5页
依据谐波绕组理论,建立了分数槽永磁同步电主轴电机气隙磁密及其谐波的解析计算模型和有限元计算模型。基于该模型计算出径向电磁力。采用解析法得出了径向电磁力的力波次数及频率,并与有限元法计算结果进行了对照。通过与实测振动加速... 依据谐波绕组理论,建立了分数槽永磁同步电主轴电机气隙磁密及其谐波的解析计算模型和有限元计算模型。基于该模型计算出径向电磁力。采用解析法得出了径向电磁力的力波次数及频率,并与有限元法计算结果进行了对照。通过与实测振动加速度频谱对照表明,引起电主轴电机振动的主要原因是径向电磁力。通过气隙磁密波形重构,去掉了与模态频率接近的主要谐波成分,以此作为低噪声电机设计的主要方法之一。为后续低振动、低噪声电机的研发开拓了一种新的思路。 展开更多
关键词 分数槽 永磁同步电主轴 电磁力 噪声与振动
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分数槽集中绕组永磁同步电机的电感计算 被引量:20
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作者 陈益广 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期119-124,共6页
在少槽多极的分数槽集中绕组永磁同步电机中,存在幅值较大的次谐波和与基波绕组系数相同的高次谐波,特别是存在与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大、极对数与基波相差仅几对极的谐波。使得电机的电枢反应谐波磁场很强,与之相对应... 在少槽多极的分数槽集中绕组永磁同步电机中,存在幅值较大的次谐波和与基波绕组系数相同的高次谐波,特别是存在与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大、极对数与基波相差仅几对极的谐波。使得电机的电枢反应谐波磁场很强,与之相对应的谐波漏抗很大,电机的总漏电感很大,其基波励磁电感与传统短距分布绕组电机相比小很多。一般情况下,漏电感都比励磁电感还大。在对电机磁路进行理想假定的条件下,针对不同槽极数组合的单元电机,推导出该类电机电感参数的计算公式。其中,电枢反应基波励磁电感计算公式与传统的交流绕组相同,而电枢反应总电感和谐波漏电感计算不同于传统的交流绕组。 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数槽 集中绕组 电感计算
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考虑开槽的分数槽集中绕组永磁同步电机电枢反应磁场解析计算 被引量:20
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作者 林福 左曙光 +1 位作者 马琮淦 谭钦文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期29-35,共7页
从单个线圈产生的磁场出发,借助单元电机的概念,研究三种不同极槽配合下的单元电机电枢反应磁场的空间分布规律,由单元电机磁场分布矢量图得到单元电机电枢反应磁场的解析表达式;利用复数气隙比磁导,将开槽对电枢反应磁场的影响考虑在内... 从单个线圈产生的磁场出发,借助单元电机的概念,研究三种不同极槽配合下的单元电机电枢反应磁场的空间分布规律,由单元电机磁场分布矢量图得到单元电机电枢反应磁场的解析表达式;利用复数气隙比磁导,将开槽对电枢反应磁场的影响考虑在内;通过将解析法计算结果与有限元计算结果进行对比来验证解析表达式的准确性;并分析了不同极槽配合电机的电枢反应磁场的谐波成分和开槽对谐波成分和幅值的影响,得出定子开槽主要引起某些谐波分量幅值的变化。 展开更多
关键词 分数槽 集中绕组 开槽 电枢反应磁场 复数比磁导 谐波分析
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低谐波双三相永磁同步电机及其容错控制 被引量:17
6
作者 高闯 赵文祥 +1 位作者 吉敬华 陈前 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第A01期124-130,共7页
研究了一种分数槽集中绕组低谐波永磁同步电机,介绍了该电机特殊的绕组结构,分析了电机在正常运行时降低磁动势谐波的原理,并提出了电机在开路故障时相应的容错控制策略,即以输出平滑转矩和仍具有降低磁动势谐波效应为约束进行容错控制... 研究了一种分数槽集中绕组低谐波永磁同步电机,介绍了该电机特殊的绕组结构,分析了电机在正常运行时降低磁动势谐波的原理,并提出了电机在开路故障时相应的容错控制策略,即以输出平滑转矩和仍具有降低磁动势谐波效应为约束进行容错控制。最后,通过仿真和实验验证了所提出的容错控制策略的有效性。 展开更多
关键词 永磁电机 分数槽 低谐波 容错控制
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三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之五) 降低永磁无刷直流电动机齿槽转矩的设计措施 被引量:13
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作者 谭建成 《微电机》 北大核心 2008年第4期64-68,共5页
降低齿槽转矩通常是永磁电机设计的主要目标之一。综述了永磁无刷直流电动机齿槽转矩的主要设计措施,包括采用分数槽绕组、优化磁极极弧宽和槽口宽、不等气隙、斜极和斜槽、磁极分段错位、磁极偏移、齿顶开辅助凹槽等,可供设计者参考。
关键词 无刷直流电动机 分数槽 齿槽转矩 设计
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三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之八) 三相无刷直流电动机绕组Y接法和△接法分析与选用 被引量:12
8
作者 谭建成 《微电机》 北大核心 2008年第7期52-55,共4页
对三相无刷直流电动机星形和三角形两种绕组接法进行分析,给出了两种接法的转换关系,并通过几个集中绕组分数槽高速无刷直流电机实例说明,q=1/2或1/4的分数槽电机,或采取设计措施使相绕组反电势三次谐波含量较低时,两种绕组接法下的性... 对三相无刷直流电动机星形和三角形两种绕组接法进行分析,给出了两种接法的转换关系,并通过几个集中绕组分数槽高速无刷直流电机实例说明,q=1/2或1/4的分数槽电机,或采取设计措施使相绕组反电势三次谐波含量较低时,两种绕组接法下的性能是相近的。绕组也可以选择三角形接法。同时也解释了小功率三槽式永磁有刷直流电动机采用三角形接法的理由。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 星形接法 三角形接法 分数槽
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三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之六) 降低永磁无刷直流电动机齿槽转矩的设计措施 被引量:6
9
作者 谭建成 《微电机》 北大核心 2008年第5期66-70,共5页
降低齿槽转矩通常是永磁电机设计的主要目标之一。综述了永磁无刷直流电动机齿槽转矩的主要设计措施,包括采用分数槽绕组、优化磁极极弧宽和槽口宽、不等气隙、斜极和斜槽、磁极分段错位、磁极偏移、齿顶开辅助凹槽等,可供设计者参考。
关键词 无刷直流电动机 分数槽 齿槽转矩 设计
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双定子永磁电机内外定子绕组相轴相对位置确定方法 被引量:7
10
作者 刘细平 林鹤云 杨成峰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期60-65,共6页
确定内外定子绕组相轴相对位置是双定子永磁电机设计安装过程中必须解决的问题。本文推导了永磁电机定子绕组相轴位置与电机设计参数关系的解析表达式,并分别以整数槽、分数槽绕组电机为例,将解析表达式求解结果与槽导体电势星形图分析... 确定内外定子绕组相轴相对位置是双定子永磁电机设计安装过程中必须解决的问题。本文推导了永磁电机定子绕组相轴位置与电机设计参数关系的解析表达式,并分别以整数槽、分数槽绕组电机为例,将解析表达式求解结果与槽导体电势星形图分析结果进行对比;采用有限元方法分别计算了内外定子均为分数槽和内定子为整数槽外定子为分数槽两种情况下的双定子永磁电机电磁特性;最后测试了内外定子均为分数槽样机绕组的相电动势波形。研究结果表明:解析表达式分析结果与槽导体电势星形图分析结果完全一致,有限元分析结果与实验结果吻合很好,验证了理论分析的正确性。本文所得解析表达式能准确计算永磁电机定子绕组相轴位置,适用于三相60°相带分数槽双层分布式、集中式绕组电机及整数槽绕组电机。 展开更多
关键词 双定子 永磁电机 相轴 有限元 分数槽
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分数槽永磁同步电机气隙磁场的分析与噪声抑制 被引量:8
11
作者 王巍 宋志环 +1 位作者 于慎波 唐任远 《微电机》 北大核心 2010年第6期1-6,共6页
运用解析的方法推导了分数槽永磁同步电机气隙磁场的解析表达式,分析了空载气隙磁场的谐波次数与频率的分布特性,通过推导得出,在单元电机定子槽数为奇数及偶数时,谐波分布的次数不同。同时对一台盘式电机进行电磁噪声计算及抑制方法研... 运用解析的方法推导了分数槽永磁同步电机气隙磁场的解析表达式,分析了空载气隙磁场的谐波次数与频率的分布特性,通过推导得出,在单元电机定子槽数为奇数及偶数时,谐波分布的次数不同。同时对一台盘式电机进行电磁噪声计算及抑制方法研究,分析了计算极弧因数、定子槽深与总气隙长度的比值等参数,对噪声抑制的作用。 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数槽 谐波分布 噪声抑制
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基于BP神经网络的永磁直线同步电机齿槽力预估器 被引量:5
12
作者 邵波 曹志彤 +1 位作者 陈宏平 何国光 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1281-1284,共4页
为了减小永磁直线同步电机(PMLSM)齿槽力的波动,采用二维电磁场有限元方法,结合动态分网来描述PMLSM定、动子间的相对运动.考虑非线性磁饱和的影响,对槽形尺寸、斜槽、闭口槽、气隙、分数槽等影响下的齿槽力进行了分析.计算结果表明,分... 为了减小永磁直线同步电机(PMLSM)齿槽力的波动,采用二维电磁场有限元方法,结合动态分网来描述PMLSM定、动子间的相对运动.考虑非线性磁饱和的影响,对槽形尺寸、斜槽、闭口槽、气隙、分数槽等影响下的齿槽力进行了分析.计算结果表明,分数槽是有效减小PMLSM齿槽力波动的重要措施.将模拟计算得到的槽形、气隙对齿槽力波动的影响作为神经网络的训练样本,结合动量法和自调节学习规则,构建了基于BP神经网络的齿槽力预估器.通过该预估器,可以在PMLSM设计阶段对槽形尺寸、气隙大小进行合理的选择. 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 有限元方法 齿槽力 分数槽 神经网络预估器
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基于磁极偏移圆筒永磁直线电机齿槽力的削弱 被引量:6
13
作者 崔皆凡 秦超 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2014年第2期133-137,共5页
为了削弱圆筒型永磁直线电机的齿槽力,在简要介绍圆筒型永磁直线电机齿槽力产生原理的基础上,基于Ansoft软件对圆筒型永磁直线电机的齿槽力进行了分析.以单个磁极和初级齿相互作用产生的齿槽力为基础,运用叠加原理得到整个电机的齿槽力... 为了削弱圆筒型永磁直线电机的齿槽力,在简要介绍圆筒型永磁直线电机齿槽力产生原理的基础上,基于Ansoft软件对圆筒型永磁直线电机的齿槽力进行了分析.以单个磁极和初级齿相互作用产生的齿槽力为基础,运用叠加原理得到整个电机的齿槽力解析表达式,进而提出采用磁极分组偏移来削弱电机齿槽力的方法,并给出了磁极偏移距离的表达式.通过有限元仿真验证了该方法的有效性,同时对磁极偏移后电机的反电势进行了分析,发现该方法对电机反电势的影响很小,所得结论可为直线电机的设计提供一定参考. 展开更多
关键词 圆筒型永磁直线电机 齿槽力 磁极偏移 磁极分组 有限元 反电势 整数槽 分数槽
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永磁同步电动机齿槽转矩优化设计仿真 被引量:6
14
作者 唐雅楠 景会成 +1 位作者 赵欣 王志超 《微特电机》 2019年第1期28-32,共5页
分数槽集中绕组永磁同步电动机因产生齿槽转矩及大量的磁动势谐波,会影响电机的工作性能。在分析齿槽转矩及谐波产生原理的基础上,确定了齿槽转矩及磁动势谐波影响因素,对电机结构进行了综合优化设计。针对一款400 W永磁同步电动机,通... 分数槽集中绕组永磁同步电动机因产生齿槽转矩及大量的磁动势谐波,会影响电机的工作性能。在分析齿槽转矩及谐波产生原理的基础上,确定了齿槽转矩及磁动势谐波影响因素,对电机结构进行了综合优化设计。针对一款400 W永磁同步电动机,通过对绕组系数、齿槽转矩、力波振动和谐波损耗综合分析,设计了12槽10极双层并联绕组和不开槽定子结构;采用环形永磁体以优化气隙磁密;以体积、成本、性能为综合指标,设计了电机各部分尺寸。通过有限元分析法对电机静磁场特性、空载气隙磁密、齿槽转矩及空载反电动势进行了仿真分析。制造样机并进行了性能测试。仿真与测试结果表明,该电机设计合理,性能优良。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 分数槽 槽极配合 气隙磁密 齿槽转矩 空载反电动势
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优化磁极形状和极弧系数的分数槽无刷直流电机齿槽转矩削弱方法 被引量:6
15
作者 颜建虎 冯奕 《微电机》 2017年第1期8-12,共5页
永磁电机的永磁体与有槽电枢铁心之间相互作用,产生齿槽转矩,引起电机的振动和噪声。针对一台9槽10极无刷直流电机展开分析,通过能量法和傅里叶分解法得到其齿槽转矩的表达式,并采用有限元分析方法分析了两种常用磁极形状对该电机齿槽... 永磁电机的永磁体与有槽电枢铁心之间相互作用,产生齿槽转矩,引起电机的振动和噪声。针对一台9槽10极无刷直流电机展开分析,通过能量法和傅里叶分解法得到其齿槽转矩的表达式,并采用有限元分析方法分析了两种常用磁极形状对该电机齿槽转矩的影响。此外,通过分析极弧系数对电机齿槽转矩的影响,得出分数槽永磁电机齿槽转矩随极弧系数的变化规律。在此基础上,提出了一种电机最小齿槽转矩极弧系数确定方法,并分析改变极弧系数对电机其它参数的影响,从而验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 齿槽转矩 极弧系数 磁极形状 无刷直流电机 分数槽
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分数槽低速大转矩永磁同步电机设计 被引量:5
16
作者 汪旭东 吴俊 +1 位作者 许孝卓 封海潮 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第6期855-859,共5页
设计了一种30槽32极分数槽低速大转矩永磁同步电机(FS-PMSM),分数槽绕组采用上下左右四层绕线方法,突破了常规的单、双层绕组方法,通过有限元方法对电机电磁转矩进行分析,发现选择合适的槽电势偏移角不但可以增加一定的电磁转矩,而且可... 设计了一种30槽32极分数槽低速大转矩永磁同步电机(FS-PMSM),分数槽绕组采用上下左右四层绕线方法,突破了常规的单、双层绕组方法,通过有限元方法对电机电磁转矩进行分析,发现选择合适的槽电势偏移角不但可以增加一定的电磁转矩,而且可以有效减小转矩波动。在综合考虑电机转矩性能和气隙磁密正弦性的基础上,采用钕铁硼永磁与铁氧体永磁相结合的方法,对电机转子磁极结构进行优化,减少了钕铁硼永磁体的用量,降低了电机造价;对空载反电势进行谐波分析,优化后的磁极结构能减少反电势中的谐波含量。对电机进行二维动态仿真,结果表明方案设计合理,能够表现良好的性能,对此类电机设计与优化具有较高的参考价值。 展开更多
关键词 分数槽 低速大转矩永磁电机 四层绕组 磁极优化 有限元
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表贴式轴向磁通永磁电机齿顶漏磁的分析计算 被引量:5
17
作者 孙明灿 唐任远 +2 位作者 韩雪岩 佟文明 贾建国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第17期119-126,共8页
分数槽绕组轴向磁通永磁(AFPM)电机的齿顶漏磁较大。在利用等效磁路计算程序调试电机设计方案时,需要准确计算漏磁系数,而准确计算漏磁系数的前提是准确计算齿顶漏磁系数。根据轴向磁通永磁电机磁通路径的分布特点,针对定子齿和磁极不... 分数槽绕组轴向磁通永磁(AFPM)电机的齿顶漏磁较大。在利用等效磁路计算程序调试电机设计方案时,需要准确计算漏磁系数,而准确计算漏磁系数的前提是准确计算齿顶漏磁系数。根据轴向磁通永磁电机磁通路径的分布特点,针对定子齿和磁极不同的相对位置,给出了不同位置角时的齿顶漏磁解析公式。为了验证解析公式的正确性,以一台电机的设计方案为例,采用解析法和有限元法分别计算漏磁系数,结果表明解析计算结果和有限元计算结果具有较好的一致性。最后给出了齿顶漏磁与电机极数之间的关系,为电机设计和优化提供了参考。 展开更多
关键词 轴向磁通永磁电机 分数槽 齿顶漏磁 解析法 电机设计
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一种直驱永磁电机分数槽绕组的设计与分析 被引量:5
18
作者 程铭 《防爆电机》 2018年第4期5-9,26,共6页
简要介绍了永磁电机常用的交流绕组组成。对比分析了采用不同节距对电机性能的影响,通过采用绕组系数计算及有限元参数分析说明选用双层距式分数槽结构的优势;并通过方案对比,验证了直驱永磁电机采用分数槽优于整数槽方案。
关键词 交流绕组 分数槽 双层短距 绕组系数 有限元 谐波分析
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集中绕组PMSM槽/极数组合规律分析 被引量:4
19
作者 刘广琦 《微电机》 北大核心 2013年第2期20-23,40,共5页
深入讨论了单元电机的槽号相位图的5个特点。分析并给出了分数槽绕组单元电机的4个约束条件和分数槽集中绕组单元电机的2个附加约束条件。讨论了分数槽集中绕组单元电机的绕组系数的计算方法,并利用虚拟电机的概念给出了分数槽电机与整... 深入讨论了单元电机的槽号相位图的5个特点。分析并给出了分数槽绕组单元电机的4个约束条件和分数槽集中绕组单元电机的2个附加约束条件。讨论了分数槽集中绕组单元电机的绕组系数的计算方法,并利用虚拟电机的概念给出了分数槽电机与整数槽电机绕组分布系数计算时的等效条件。因采用了槽号相位图进行分析与计算,分析方法有利于计算机自动化分析和选配绕组方案。 展开更多
关键词 PMSM 分数槽 槽数组合
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伺服电机齿槽转矩削弱方法研究
20
作者 李峰岩 李雪 钟成堡 《日用电器》 2023年第8期116-120,共5页
自动化设备所使用伺服电机属于永磁同步电机中的一种,多采用表贴式结构,不可避免的会存在齿槽转矩。本文首先阐述齿槽转矩的产生机理,并推导齿槽转矩的基本表达式。之后,提出削弱齿槽转矩的设计方法,包括采用分数槽设计和转子斜极结构... 自动化设备所使用伺服电机属于永磁同步电机中的一种,多采用表贴式结构,不可避免的会存在齿槽转矩。本文首先阐述齿槽转矩的产生机理,并推导齿槽转矩的基本表达式。之后,提出削弱齿槽转矩的设计方法,包括采用分数槽设计和转子斜极结构。最后进行建模与仿真,验证分数槽方案对于降低齿槽转矩的效果,并得到转子最佳分段数与斜极角。 展开更多
关键词 伺服电机 齿槽转矩 分数槽 转子斜极
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