基于转子齿两侧开槽的开关磁阻电机振动抑制方法研究 被引量：52

1

作者 张鑫 王秀和 +1 位作者 杨玉波 魏蓓 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1508-1515,共8页

振动的抑制是近年来开关磁阻电机研究的热门领域。该文提出一种在转子齿两侧开槽的方法,通过改变转子齿形来改变转子表面气隙磁密的方向,可以减小气隙中的径向磁密,同时增大切向磁密,达到抑制电磁振动的目的。利用二维瞬态有限元法,验... 振动的抑制是近年来开关磁阻电机研究的热门领域。该文提出一种在转子齿两侧开槽的方法,通过改变转子齿形来改变转子表面气隙磁密的方向,可以减小气隙中的径向磁密,同时增大切向磁密,达到抑制电磁振动的目的。利用二维瞬态有限元法,验证了转子齿两侧开槽对径向力波的削弱和转矩脉动的抑制效果,研究了开槽尺寸变化对仿真结果的影响规律,并对5.5k W、1000r/min、12/8极开关磁阻电机的开槽参数进行了优化,进行了样机的试制和试验。试验结果表明:该方法对开关磁阻电机的电磁振动有较好的抑制效果,但对电机的运行效率有一定影响。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 转子齿形 振动抑制 径向力波

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开关磁阻电机新型转子齿形对转矩脉动抑制的仿真研究 被引量：25

2

作者 蔡燕 张东学 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S2期64-70,共7页

为了解决开关磁阻电机转矩脉动大的问题,采用麦克斯韦张量法和三维有限元分析法进行理论分析。从优化转子齿形的角度出发,采用了转子带极靴(T形)的新型转子齿形,通过减少径向力波积分面积来实现抑制转矩脉动的目的。利用麦克斯韦张量法... 为了解决开关磁阻电机转矩脉动大的问题,采用麦克斯韦张量法和三维有限元分析法进行理论分析。从优化转子齿形的角度出发,采用了转子带极靴(T形)的新型转子齿形,通过减少径向力波积分面积来实现抑制转矩脉动的目的。利用麦克斯韦张量法比较了4种转子齿形的径向力波和切向力波,并通过实验证明了三维有限元分析法计算电机磁链-电流特性的正确性,在此基础上研究了T形转子齿的结构参数变化对转矩脉动的影响。证明了T形转子齿能够减少径向力波、增加切向力波,有效减少了转矩脉动。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 转矩脉动 转子齿形 径向力波

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表贴式三相永磁同步电机极槽径向力波补偿模型及参数辨识 被引量：23

3

作者 夏加宽 康乐 +2 位作者 詹宇声 孙宜标 国明宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1596-1606,共11页

在电机的径向力波调制中,谐波电流注入法是行之有效的方法,实现谐波电流注入法的关键是建立谐波电流注入补偿模型及参数辨识。该文根据麦克斯韦应力张量法,首先,推导出表贴式三相永磁同步电机由电磁作用产生的极槽径向力波的时空分布模... 在电机的径向力波调制中,谐波电流注入法是行之有效的方法,实现谐波电流注入法的关键是建立谐波电流注入补偿模型及参数辨识。该文根据麦克斯韦应力张量法,首先,推导出表贴式三相永磁同步电机由电磁作用产生的极槽径向力波的时空分布模型,判断具有补偿作用的谐波电流频次;其次,推导出单频次谐波电流注入补偿模型,并采用最小二乘法和牛顿迭代法进行参数辨识;再次,推导出双频次谐波电流同时注入时产生的耦合径向力波模型,并采用最小二乘法进行参数辨识;最后,推导出多频次谐波电流注入补偿模型。通过Ansys仿真和样机实验验证模型的正确性和有效性。 展开更多

关键词 表贴式永磁同步电机 谐波电流注入 径向力波 参数辨识

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基于阶次分析的永磁同步电机噪声源识别 被引量：22

4

作者 林福 左曙光 +2 位作者 吴旭东 吴双龙 毛钰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期69-76,共8页

为了识别出永磁同步电机的噪声来源,该文对常见的机械噪声和不同影响因素下的电磁噪声特点进行研究。首先分析了滚动轴承产生的噪声阶次特征,识别出了滚珠内外圈通过频率对应的分数阶噪声。其次通过麦克斯韦应力张量法推导了理想条件下... 为了识别出永磁同步电机的噪声来源,该文对常见的机械噪声和不同影响因素下的电磁噪声特点进行研究。首先分析了滚动轴承产生的噪声阶次特征,识别出了滚珠内外圈通过频率对应的分数阶噪声。其次通过麦克斯韦应力张量法推导了理想条件下作用于定子内表面的径向力波的频率阶次,结合实测电流谐波分析了不同电流谐波类型下的径向力波特征,通过引入偏心修正系数分析了转子动态偏心对径向力波的影响,从而识别出了不同影响因素下的电磁噪声源。并且建立了永磁同步电机的有限元模型,通过模态试验对定子铁芯和绕组的等效进行验证,由电机约束模态分析获取了电机在实际安装条件下的模态参数,对实测的共振噪声来源进行解释。最后分析了各影响因素产生的噪声对总体噪声的贡献量,指出电机的主要噪声源。该研究可以识别出永磁同步电机的每一阶次噪声和共振噪声的来源,为进一步的减振降噪奠定基础。 展开更多

关键词 永磁体 同步电机 转子 偏心 径向力波 电流谐波 噪声源诊断

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永磁同步电动机径向电磁力的分析 被引量：17

5

作者 刘景辉 黄开胜 +1 位作者 陈治宇 李芳玲 《微特电机》 北大核心 2013年第5期16-18,22,共4页

简要推导和分析了径向电磁力的产生原理。利用有限元分析软件计算了8极24槽、36槽、48槽三台水磁同步电动机的空载磁场和额定负载磁场的谐波含量并进行了径向力波分析。该方法可以有效分析永磁同步电动机的径向电磁力,同时分析了不同极... 简要推导和分析了径向电磁力的产生原理。利用有限元分析软件计算了8极24槽、36槽、48槽三台水磁同步电动机的空载磁场和额定负载磁场的谐波含量并进行了径向力波分析。该方法可以有效分析永磁同步电动机的径向电磁力,同时分析了不同极弧系数和磁钢偏心距对磁场正弦畸变率的影响。分析和计算结果表明:相比分数槽电机,采用整数槽可以有效减小电机的径向电磁力,为降低永磁同步电动机振动与噪声提供了理论依据。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 径向力波 振动 噪声

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基于转矩脉动和径向力的定子极形优化 被引量：8

6

作者 黄朝志 石王丰 +1 位作者 郭桂秀 刘威 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期98-106,共9页

由于开关磁阻电机有较大的振动和噪声,导致其在很多领域的应用受到限制。为了抑制振动,本文分析了电机振动产生的原理,分别从减小转矩脉动和径向力两方面出发,对原始模型进行了结构优化。首先,考虑到边缘磁通效应的影响,本文在定子齿顶... 由于开关磁阻电机有较大的振动和噪声,导致其在很多领域的应用受到限制。为了抑制振动,本文分析了电机振动产生的原理,分别从减小转矩脉动和径向力两方面出发,对原始模型进行了结构优化。首先,考虑到边缘磁通效应的影响,本文在定子齿顶部增添单侧极靴并进行磁导分析,通过调节气隙磁导以减小转矩脉动;在此基础上,依据麦克斯韦应力张量法,在定子齿弧面开设矩形槽,通过改善气隙磁密分布以降低径向力波峰值。有限元分析表明,该结构相对于原始模型,在平均转矩略微减小的情况下,实现了径向力波峰值和转矩脉动的降低。结合样机振动测试,进一步验证了该方案在减小振动上的合理性和可信度。 展开更多

关键词 转矩脉动 磁导分析 气隙磁密 径向力波 定子开槽 定子极靴

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新型分段定子开关磁阻电机转矩增强和径向力减小的分析研究 被引量：4

7

作者 黄朝志 段锦锋 曹文盛 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第7期1035-1043,共9页

开关磁阻电机由于结构简单和启动转矩大等优点应用于许多领域,然而与永磁电机相比,其表现出较低的密度转矩和较大的振动噪声。文中提出一种新型分段定子开关磁阻电机,并在每个定子块两侧增设永磁体,构成分段定子混合励磁开关磁阻电机。... 开关磁阻电机由于结构简单和启动转矩大等优点应用于许多领域,然而与永磁电机相比,其表现出较低的密度转矩和较大的振动噪声。文中提出一种新型分段定子开关磁阻电机,并在每个定子块两侧增设永磁体,构成分段定子混合励磁开关磁阻电机。首先介绍了拓扑结构和原理,磁路等效法证明了永磁体对气隙磁通加强作用,同时通过有限元仿真得出永磁体对转矩密度的影响并得出优化永磁体厚度。其次建立外转子齿顶开槽模型分析径向力减小的原理,同时对不同槽口宽度和深度模型仿真分析,得到优化尺寸。最后仿真表明,分段定子混合励磁开关磁阻电机的平均转矩提高了34.2%,转矩脉动下降了19.3%,定转子重叠区间的径向力波降低了12.5%,有效降低了径向力,改善了振动噪声。 展开更多

关键词 分段定子开关磁阻电机 永磁体 混合励磁 外转子齿顶开槽 径向力波 振动噪声

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外转子永磁同步电动机的分析与设计 被引量：5

8

作者 黄光建 吴帮超 方超 《防爆电机》 2017年第1期6-9,13,共5页

设计了一款167r/min、36槽30极、11.6k W的外转子永磁同步电动机。利用ANSYS/Maxwell有限元分析软件建立了该款电动机的二维有限元仿真模型,对齿槽转矩、定转子气隙磁场、输出转矩进行了仿真,对径向力波进行了分析,结果表明该款电动机... 设计了一款167r/min、36槽30极、11.6k W的外转子永磁同步电动机。利用ANSYS/Maxwell有限元分析软件建立了该款电动机的二维有限元仿真模型,对齿槽转矩、定转子气隙磁场、输出转矩进行了仿真,对径向力波进行了分析,结果表明该款电动机的力波次数均为0,有利于降低电动机的振动与噪声。在工程实践上具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 外转子永磁同步电动机 电磁设计 齿槽转矩 气隙磁场 径向力波

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超高速永磁同步电机振动噪声分析 被引量：3

9

作者 刘朋鹏 王建辉 韦福东 《电机与控制应用》 2020年第11期47-50,共4页

超高速永磁同步电机(PMSM)具有转速高、径向力波阶数低等特点,但定子易共振引发较大噪声。以1台超高速PMSM为例,依据电机实际尺寸,建立了电机电磁场模型和定子结构的3D模态模型。采用有限元法对该电机的径向电磁力进行仿真,分析了引起... 超高速永磁同步电机(PMSM)具有转速高、径向力波阶数低等特点,但定子易共振引发较大噪声。以1台超高速PMSM为例,依据电机实际尺寸,建立了电机电磁场模型和定子结构的3D模态模型。采用有限元法对该电机的径向电磁力进行仿真,分析了引起电机振动的主要电磁力谐波次数,确认了电机电磁噪声的主要来源。最后,通过ANSYS声场的声压级云图研究了超高速PMSM的电磁噪声特性。 展开更多

关键词 超高速永磁同步电机 径向力波 电磁噪声

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低转矩脉动永磁同步伺服电机多目标优化设计 被引量：2

10

作者 叶嘉 李媛 孙嘉男 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第S02期70-73,共4页

归纳了永磁电机径向力波的阶次、来源以及作用形式,基于谐波磁场分析方法对电机低阶径向力波阶数进行了计算,并通过选择合适的极槽配合方案抑制电磁噪声,最后通过改进多目标粒子群算法优化电机结构达到抑制转矩脉动的目的。

关键词 永磁同步电机 分数槽 径向力波 粒子群优化

原文传递

分数槽集中绕组永磁电动机的槽极选择与径向力分析 被引量：2

11

作者 朱兴旺 黄开胜 +2 位作者 赖文海 刘丰 吴帮超 《微特电机》 北大核心 2017年第8期41-44,共4页

介绍了分数槽集中绕组永磁交流电动机槽极选择的主要依据。简要介绍了永磁电机径向力波分析的理论,重点分析了分数槽集中绕组永磁交流电动机的主要谐波类型。利用有限元分析方法计算了10极分数槽集中绕组永磁交流电动机的谐波磁场,进行... 介绍了分数槽集中绕组永磁交流电动机槽极选择的主要依据。简要介绍了永磁电机径向力波分析的理论,重点分析了分数槽集中绕组永磁交流电动机的主要谐波类型。利用有限元分析方法计算了10极分数槽集中绕组永磁交流电动机的谐波磁场,进行了径向力波分析。综合对比不同槽数下电动机的绕组系数、低阶力波含量和齿槽转矩,选择出合适的槽极配合。 展开更多

关键词 分数槽集中绕组 槽极选择 谐波磁场 径向力波 有限元 永磁交流电动机

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考虑到移相的倍频波注入方法补偿的影响分析

12

作者 胡轩铭 夏加宽 《船电技术》 2022年第7期1-5,共5页

为使传统不移相的谐波电流注入具有更好的力波补偿效果,采用有限元法建立了移相倍频波注入的径向力波补偿模型,并与谐波注入的补偿模型进行对比。结果表明考虑移相的倍频波注入方法相比传统的谐波电流注入对径向力波的影响更大、补偿效... 为使传统不移相的谐波电流注入具有更好的力波补偿效果,采用有限元法建立了移相倍频波注入的径向力波补偿模型,并与谐波注入的补偿模型进行对比。结果表明考虑移相的倍频波注入方法相比传统的谐波电流注入对径向力波的影响更大、补偿效果更好。 展开更多

关键词 表贴式永磁同步电机 径向力波 谐波电流注入 移相倍频波 力波补偿模型

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真空泵用开关磁阻电机转矩脉动抑制分析 被引量：1

13

作者 金子剑 安跃军 +4 位作者 安辉 陆艳君 薛丽萍 韩颖 杨霞 《电工技术》 2022年第17期190-193,196,共5页

开关磁阻电机在驱动真空泵的过程中存在转矩脉动大影响运行稳定性的问题。为了改善这个问题,首先用Maxwell张量法对转矩脉动进行了理论分析。在此基础上,采用在转子齿两侧开梯形槽的方案,并研究了梯形槽齿顶高度、槽宽、槽深和开槽角度... 开关磁阻电机在驱动真空泵的过程中存在转矩脉动大影响运行稳定性的问题。为了改善这个问题,首先用Maxwell张量法对转矩脉动进行了理论分析。在此基础上,采用在转子齿两侧开梯形槽的方案,并研究了梯形槽齿顶高度、槽宽、槽深和开槽角度对开关磁阻电机转矩脉动的影响。通过有限元仿真获得算例电机的择优设计方案,在该方案下开关磁阻电机的平均转矩增大了14.8%,转矩脉动系数降低了20.3%。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 转矩脉动 径向力波 转矩脉动抑制 真空泵

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风机用永磁同步电动机振动和噪声的分析 被引量：1

14

作者 杨国龙 黄开胜 +3 位作者 肖庆优 赖文海 蔡黎明 郑景东 《微特电机》 北大核心 2015年第8期49-52,60,共5页

为了降低永磁同步电动机的振动和噪声,以一款风机用的12槽10极永磁同步电动机存在较大振动和噪声为例,利用径向力波分析原理,提出将该款电动机的槽极配合改为24槽8极,通过将分数槽改为整数槽来减少气隙磁场的谐波分量,进而减少低阶径向... 为了降低永磁同步电动机的振动和噪声,以一款风机用的12槽10极永磁同步电动机存在较大振动和噪声为例,利用径向力波分析原理,提出将该款电动机的槽极配合改为24槽8极,通过将分数槽改为整数槽来减少气隙磁场的谐波分量,进而减少低阶径向力波。基于Maxwell 2D建立12槽10极、24槽8极两款电动机的有限元模型,对其进行仿真分析,分别获得定子磁场在额定负载时和永磁体磁场在空载时的气隙磁密波形并对其进行傅里叶分解,然后进行径向力波分析。经过对比分析得出,24槽8极电动机的低阶力波均为0,而且该电动机气隙磁场仅存在奇次谐波。该文为降低风机用永磁同步电动机的振动和噪声在理论上提供了较高的参考价值。 展开更多

关键词 永磁同步电机 径向力波 MAXWELL 振动 噪声

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伺服电机在均匀性试验机打标系统上的应用 被引量：1

15

作者 管西刚 杭柏林 《橡塑技术与装备》 CAS 2007年第1期54-57,共4页

研究了打标装置的打标原理,分析了打标角度位置确定方法以及角度调整方法,给出了打标流程图,应用伺服电机进行位置控制,最后给出了位置环控制的设计思想。本打标装置在轮胎均匀性试验机上取得了良好的实际使用效果。

关键词 打标 轮胎均匀性试验机 径向力 谐波 位置控制 伺服电机 角度

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分数槽永磁同步电动机优化分析

16

作者 黄光建 吴帮超 +1 位作者 方超 朱兴旺 《防爆电机》 2016年第6期24-27,57,共5页

简要分析了分数槽永磁同步电动机电枢磁场的谐波,利用Maxwell 2D有限元分析软件分别仿真计算了36槽30极、32极、34极三台永磁同步电动机的永磁体磁场,通过傅里叶分解得到永磁体磁场的各次谐波及幅值,进行了径向力波分析。通过径向力波... 简要分析了分数槽永磁同步电动机电枢磁场的谐波,利用Maxwell 2D有限元分析软件分别仿真计算了36槽30极、32极、34极三台永磁同步电动机的永磁体磁场,通过傅里叶分解得到永磁体磁场的各次谐波及幅值,进行了径向力波分析。通过径向力波分析结果确定最佳的槽极配合,同时分析了不同极弧系数对永磁同步电动机齿槽转矩的影响。此分析方法对永磁同步电动机的优化设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 分数槽 径向力波 极弧系数 齿槽转矩

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笼型异步电动机径向电磁力波的有限元计算 被引量：60

17

作者 王荀 邱阿瑞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期109-117,共9页

建立笼型异步电动机的场路耦合时步有限元模型,通过定子相电流仿真波形和实测波形的谐波比较验证有效性。基于该模型计算气隙磁通密度,进而利用经典的Maxwell应力张量法计算径向电磁力。气隙磁通密度和径向电磁力均随空间和时间变化,利... 建立笼型异步电动机的场路耦合时步有限元模型,通过定子相电流仿真波形和实测波形的谐波比较验证有效性。基于该模型计算气隙磁通密度,进而利用经典的Maxwell应力张量法计算径向电磁力。气隙磁通密度和径向电磁力均随空间和时间变化,利用二维傅里叶分析分别求解它们的谐波;并探讨齿槽和转差率对磁通密度和径向电磁力的影响,以及磁通密度波和径向电磁力波之间的关系。将径向电磁力波和实测电磁噪声频谱进行了分析和对比,结果表明径向电磁力波的计算是合理有效的。利用本文方法计算的径向电磁力及其谐波可应用于在设计阶段对电磁噪声的分析。 展开更多

关键词 笼型异步电动机 径向电磁力波 气隙磁通密度波 电磁噪声 有限元法 场路耦合 二维离散傅里叶分析

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转子分段斜极对永磁同步电机电磁噪声的削弱影响 被引量：33

18

作者 徐珂 应红亮 +1 位作者 黄苏融 张琪 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2248-2254,共7页

为了削弱由齿谐波引起的电磁力谐波从而有效抑制电机的电磁噪声,推导转子分段斜极的径向电磁力波的解析式,分析分段斜极对永磁同步电机电磁噪声的抑制机理,讨论不同斜极分段数与削弱的齿谐波阶次之间的关系.基于MANATEE仿真平台,对48槽... 为了削弱由齿谐波引起的电磁力谐波从而有效抑制电机的电磁噪声,推导转子分段斜极的径向电磁力波的解析式,分析分段斜极对永磁同步电机电磁噪声的抑制机理,讨论不同斜极分段数与削弱的齿谐波阶次之间的关系.基于MANATEE仿真平台,对48槽8极永磁同步电机进行不同斜极分段数下的径向电磁力波和电磁噪声仿真分析,得到斜极分段前后主要阶次的径向电磁力谐波在不同斜极分段数下的变化规律,分析分段斜极对电磁噪声的影响.研究结果表明:当齿谐波阶次为分段数的整数倍时,转子斜极无法削弱该阶齿谐波;当为非整数倍时,该阶次的齿谐波可以得到有效抑制,电磁噪声明显下降.样机的实测噪声与仿真结果基本吻合,验证了转子分段斜极降低电机噪声的机理及仿真分析的正确性. 展开更多

关键词 永磁同步电机 分段斜极 齿谐波 径向电磁力波 振动噪声

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表贴式永磁电机转子偏心故障快速诊断研究 被引量：17

19

作者 李全峰 黄厚佳 +1 位作者 黄苏融 李琳红 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期48-58,67,共12页

针对表贴式永磁同步电动机(SPMSM)运行时转子发生偏心故障问题,提出一种利用振动速度频谱分析来快速诊断的方法。首先,运用解析法推导出转子未偏心时径向电磁力波(REFW)表达式,在此基础上通过引入静偏心修正系数ε(θ)和动偏心修正系数... 针对表贴式永磁同步电动机(SPMSM)运行时转子发生偏心故障问题,提出一种利用振动速度频谱分析来快速诊断的方法。首先,运用解析法推导出转子未偏心时径向电磁力波(REFW)表达式,在此基础上通过引入静偏心修正系数ε(θ)和动偏心修正系数εd(θ),进一步推导出转子静偏心和动偏心时径向电磁力波解析表达式。通过解析分析表明:当转子静偏心时会新增阶数为(r±1),频率为kf 1的电磁力波分量;而转子动偏心时会新增阶数为(r±1),频率为(k±1/p)f 1的电磁力波分量。其次,运用有限元法(FEM)通过两台表贴式永磁电机实例验证了解析分析结果。最后,通过无线振动测试实验来验证运用该振动速度频谱分析法快速诊断电机转子发生偏心故障的可行性。 展开更多

关键词 表贴式永磁同步电动机 偏心故障诊断 径向电磁力波 振动速度频谱 有限元仿真

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电流谐波注入的车用永磁同步驱动电机振动噪声抑制 被引量：12

20

作者 钱喆 刘同鑫 +4 位作者 邓文哲 王群京 魏家明 唐光华 程义 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期115-124,共10页

针对0阶空间径向电磁力波对整数槽永磁同步电机电磁振动噪声影响较大的问题,本文以电动大巴车用72槽12极内置式永磁同步电动机为研究对象,应用麦克斯韦张量和磁势乘磁导法,推导了径向电磁力波的径向解析式。分析了该永磁同步电动机中0... 针对0阶空间径向电磁力波对整数槽永磁同步电机电磁振动噪声影响较大的问题,本文以电动大巴车用72槽12极内置式永磁同步电动机为研究对象,应用麦克斯韦张量和磁势乘磁导法,推导了径向电磁力波的径向解析式。分析了该永磁同步电动机中0阶径向电磁力波的主要来源和特征参数(频率和幅值),并对0阶电磁力波中对电磁振动噪声影响较大的频率分量进行了研究。采用定子绕组注入13次谐波电流的方法,削弱0阶径向电磁力波中12f_(0)引起的振动噪声,研究了该方法削弱振动噪声的机理。通过多物理场耦合仿真对比分析了谐波电流注入前后电机电磁振动噪声特性,结果表明注入13次谐波后2000 r/min的振动加速度削弱了51.7%,72阶噪声削弱了20.94%。最后通过实验验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 整数槽永磁同步电机 电磁振动噪声 径向电磁力波 谐波注入 多物理场耦合

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