磁极优化降低表贴式永磁电机电磁振动噪声

微特电机 ›› 2019, Vol. 47 ›› Issue (8): 13-16.

磁极优化降低表贴式永磁电机电磁振动噪声

黄厚佳¹,徐余法^1,2,李全峰^1,3,黄苏融³

1.上海电机学院，上海 201306； 2.上海第二工业大学，上海 201209; 3.上海大学，上海 200072

出版日期:2019-08-28 发布日期:2019-08-28
作者简介:黄厚佳（1990—），男，硕士研究生，研究方向为电机优化设计。
基金资助:
国家科技支撑计划课（2015BAG03B00）

Magnetic Pole Optimization to Reduce Electromagnetic Vibration and Noise

HUANG Hou-jia¹, XU Yu-fa^1,2, LI Quan-feng^1,3, HUANG Su-rong³

1.Shanghai Dianji University, Shanghai 201306, China;
2. Shanghai Second Polytechnic University, Shanghai 201209, China;
3. Shanghai University, Shanghai 200072, China

Online:2019-08-28 Published:2019-08-28

摘要/Abstract

摘要： 磁极偏心距和极弧系数是表贴式永磁电机的重要设计参数，对电机电磁振动和噪声有重要影响，而现有研究主要停留在上述参数对径向电磁力波的影响，并未进一步研究如何通过上述参数削弱电机电磁振动和噪声。建立径向气隙磁密关于极弧系数和磁极偏心距的解析模型，推导出径向电磁力波解析表达式。编写电机电磁振动噪声计算程序，以一台4.2 kW表贴式永磁电机为例,计算出不同极弧系数及磁极偏心距下电机电磁振动噪声值。结果表明，随着磁极偏心距增大，电机振动噪声有减小的趋势，当极弧系数为0.9左右时，电机电磁振动噪声降到最小值。有限元仿真验证了该结论的正确性。

关键词: 表贴式永磁电机, 磁极偏心距, 极弧系数, 电磁振动噪声, 有限元仿真

Abstract: Magnetic pole eccentricity and pole-arc coefficient are important design parameters of surface-mounted permanent magnet motors, which have important influence on motors’ electromagnetic vibration and noise. But present research mainly focuses on the influence of above parameters on radial electromagnetic force waves and no further research has been conducted on the reduction of electromagnetic vibration and noise through the above parameters. The radial air gap flux density’s analytical model about magnetic pole eccentricity and arc coefficient was established and the analytical expression of radial electromagnetic force waves was deduced. The procedure for calculating the values of motors’ electromagnetic vibration and noise was given and the electromagnetic vibration and noise of a motor of 4.2 kW under different magnetic pole eccentricity and arc coefficient were calculated. The results show that the motors’ electromagnetic vibration and noise reduce when the magnetic pole eccentricity increases and the motors’ electromagnetic vibration and noise reach the minimum when the arc coefficient is near 0.9. The correctness of the calculation was verified by finite element simulation.

Key words: surface-mounted permanent magnet motor, magnetic pole eccentricity, pole-arc coefficient, electromagnetic vibration and noise, finite element simulation

中图分类号:

TM351

黄厚佳, 徐余法, 李全峰, 黄苏融. 磁极优化降低表贴式永磁电机电磁振动噪声[J]. 微特电机, 2019, 47(8): 13-16.

[1]	林井福, 孙宝铭, 李　爽. 永磁同步电机不同分段斜极方式的电磁噪声抑制研究[J]. 微特电机, 2025, 53(9): 39-45.
[2]	郭默佳, 郝　叶, 马翔宇, 杨素香. 永磁无刷直流空心杯电机的磁网络建模与分析[J]. 微特电机, 2025, 53(12): 34-39.
[3]	吕　强, 庞　亮, 钱　乐, 李听斌. 混合式步进电机二维等效有限元仿真方法[J]. 微特电机, 2025, 53(10): 25-29.
[4]	张　健, 王靖萱, 付己峰, 康文欣, 张佳慧. 一种轴流式磁悬浮心脏血泵驱动电机优化设计[J]. 微特电机, 2025, 53(1): 25-29.
[5]	李美敏, 彭元修, 陈亮亮, 林梦寒. 基于多维可视化的表贴式高速永磁电机转子护套[J]. 微特电机, 2024, 52(9): 23-29.
[6]	张亚欣, 简晓书, 吴和远, 朱志能, 班解进. 宇航步进电机多工况温度场仿真与试验研究[J]. 微特电机, 2024, 52(5): 13-17.
[7]	李建韬 , 谢　峰, 王　真. 高速永磁伺服电机表贴式磁钢绑扎强度分析[J]. 微特电机, 2024, 52(12): 12-14.
[8]	李晗. 基于ANSYS的360°有动力旋转的盘式音圈电机仿真[J]. 微特电机, 2023, 51(6): 8-13.
[9]	刘畅, 邱鑫, 杨建飞, 陈秋仲, 李飞, 周锴, 华文韬, 陈洪生. 永磁同步电机电磁振动噪声优化方法研究[J]. 微特电机, 2023, 51(4): 20-25.
[10]	汪倚彤, 夏睿, 宋剑桥, 王洪武. 表贴式永磁交流伺服电机齿槽转矩优化分析[J]. 微特电机, 2023, 51(3): 36-40.
[11]	张　进. 双定子同极内嵌永磁游标电机转子永磁体极弧系数优化[J]. 微特电机, 2023, 51(10): 6-9.
[12]	刘娜, 钟成堡, 陈飞龙, 杨文德. 极弧系数对永磁同步电机齿槽转矩影响的分析[J]. 微特电机, 2022, 50(8): 15-18.
[13]	陈薇薇, 郭默佳, 张洪岩. 混合式步进电机自定位转矩的二维有限元仿真设计研究[J]. 微特电机, 2022, 50(8): 23-26.
[14]	刘保泉, 张洪信, 魏士文. 考虑损耗的表贴式永磁同步电机极弧系数优化[J]. 微特电机, 2022, 50(4): 15-19.
[15]	彭兵, 连厚宇. 转子结构对轴向磁通开关磁阻电机的影响分析[J]. 微特电机, 2022, 50(3): 21-25.