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]	宋斌, 王刚, 邱国平. 槽极配合与电机运行质量特性研究(Ⅱ)[J]. 微特电机, 2021, 49(2): 60-62.
[2]	郭立志, 郑楚良, 王和. 半浸油式有限转角力矩电机的设计与仿真[J]. 微特电机, 2021, 49(1): 22-25.
[3]	丁嘉露, 于慎波, 赵海宁, 夏鹏澎. 一种表贴式永磁同步电机磁极形状优化方法[J]. 微特电机, 2020, 48(9): 18-21.
[4]	吕刚, 陈玫志, 杨镜, 曾迪晖, 周桐. 次级非中心位置工况双边直线电动机有限元分析[J]. 微特电机, 2020, 48(4): 28-31.
[5]	周晓燕, 王德鹏, 徐志凯. 基于解析-遗传算法的永磁电机齿槽转矩优化[J]. 微特电机, 2020, 48(11): 18-21.
[6]	. 基于RBF近似模型的低速永磁电机齿槽转矩优化[J]. 微特电机, 2020, 48(1): 25-29.
[7]	. 航空燃油用永磁无刷直流电动机的设计研究[J]. 微特电机, 2020, 48(1): 65-67.
[8]	周建,钱喆,王群京,李国丽,陈鑫,姜鸿. V型内置式永磁同步电动机齿槽转矩削弱方法研究[J]. 微特电机, 2019, 47(7): 16-19.
[9]	杜晓彬,黄开胜,蔡黎明. 基于定子齿冠偏心的外转子永磁电机转矩波动抑制[J]. 微特电机, 2019, 47(4): 21-24.
[10]	汪达鹏,周瑾,金超武,刘雪杰. CT磁驱动用永磁电机设计与分析[J]. 微特电机, 2019, 47(4): 33-37.
[11]	. 双面线性永磁结构的涡流制动性能研究[J]. 微特电机, 2019, 47(11): 27-30.
[12]	王智仁, 吴峻, 杨峰. 一种无人机电磁弹射电机法向受力分析与仿真[J]. 微特电机, 2018, 46(8): 12-15.
[13]	陈立, 高小龙, 周育茹, 滕霖. 电动舵机用永磁容错电机的设计研究[J]. 微特电机, 2018, 46(5): 48-51.
[14]	景弋洋, 章跃进. 半闭口槽平行充磁永磁电机全局解析法优化设计[J]. 微特电机, 2018, 46(4): 11-15.
[15]	翟荣欣, 谭阳红. 两自由度动磁式音圈电机设计与仿真[J]. 微特电机, 2018, 46(3): 29-31.