永磁同步电机转子结构优化设计

微特电机 ›› 2019, Vol. 47 ›› Issue (8): 19-23.

永磁同步电机转子结构优化设计

诸德宏,简耀,李明达

江苏大学，镇江 212013

收稿日期:2018-05-07 出版日期:2019-08-28 发布日期:2019-08-28
作者简介:诸德宏（1968—），男，博士，教授，硕士生导师,主要从事特种电机及其控制系统方面的研究工作。

Optimal Design of Rotor Structure for Permanent Magnet Synchronous Motor

ZHU De-hong, JIAN Yao, LI Ming-da

Jiangsu University, Zhenjiang 212013,China

Received:2018-05-07 Online:2019-08-28 Published:2019-08-28

摘要/Abstract

摘要： 为降低内置式永磁同步电机输出转矩脉动，研究了一种采用折线形永磁体，转子铁心表面采用分段圆弧结构，并在圆弧连接点处开角形槽的转子优化设计方法。介绍了转子的拓扑结构，并对磁场及齿槽转矩进行了解析分析；利用Maxwell 2D软件分析了反电动势谐波与齿槽转矩分布情况；采用Taguchi法确定关键参数的最佳取值组合，并与传统“一”形结构电机性能进行对比。仿真结果表明，该优化设计方法能有效降低内置式永磁同步电机的输出转矩脉动。

关键词:

Abstract: To reduce the torque ripple of interior permanent magnet synchronous motor(IPMSM),permanent magnets with fold line shape were designed. The surface of rotor consists of two different arcs and the slots were opened at the connection of arcs. The topology of rotor was introduced. The magnetic field and the cogging torque were analytically analyzed. Maxwell 2D was used to analyze the harmonics and cogging torque. Taguchi method was used to design the values of parameters and the characteristics were compared with the conventional PMSM. The result indicates that the optimal design can effectively reduce torque ripple in IPMSM.

Key words: permanent magnet synchronous motor, torque ripple, harmonics, cogging torque, rotor, optimization

中图分类号:

TM341
TM351

诸德宏, 简耀, 李明达. 永磁同步电机转子结构优化设计[J]. 微特电机, 2019, 47(8): 19-23.

[1]	白晨光, 魏晓静, 邱鑫, 杨建飞, 葛浩锐, 金振, 张永民. 永磁同步电机非线性自抗扰复合型控制策略研究[J]. 微特电机, 2021, 49(4): 46-50.
[2]	朱相军, 罗建武, 徐刚, 饶健, 许心一. 车载永磁同步电机系统偏磁问题及补偿[J]. 微特电机, 2021, 49(3): 33-35.
[3]	王心坚, 马瑞盛, 黄道锦. 电感交叉耦合对高频注入法的影响及补偿方法[J]. 微特电机, 2020, 48(10): 7-10.
[4]	诸德宏, 万洋, 汪瑶, 高倩. 交替极磁齿轮复合电机的分析与研究[J]. 微特电机, 2020, 48(10): 37-40.
[5]	齐歌, 王臻, 张琳婧. 基于坐标变换和平均值法的PMSM定子相电流谐波抑制策略研究[J]. 微特电机, 2020, 48(9): 1-6.
[6]	陆彦如, 张懿, 魏海峰, 李垣江, 刘维亭. 永磁同步电机带反馈解耦矢量跟踪观测器研究[J]. 微特电机, 2020, 48(9): 7-12.
[7]	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.
[8]	张兴志, 孙建龙, 范杰. 压缩机用外转子永磁同步电机结构优化[J]. 微特电机, 2020, 48(7): 31-34.
[9]	常九健, 谢地林, 王晨, 王晓林, 方建平, 康鹏. 轴向磁通分块铁心无磁轭电机冷却系统优化[J]. 微特电机, 2020, 48(6): 21-24.
[10]	骆苗, 王洪武, 张东宁, 宋剑桥. 高功率密度电机的热仿真分析[J]. 微特电机, 2020, 48(5): 17-19.
[11]	刘锐,晏才松,曾纯,刘龙辉. 高速永磁电机转子过盈配合设计及仿真研究[J]. 微特电机, 2020, 48(2): 17-19.
[12]	. 兆瓦级直驱永磁同步风力发电机系统研究[J]. 微特电机, 2020, 48(1): 12-16.
[13]	. 地铁用多永磁同步电机旋转变压器解码系统研究[J]. 微特电机, 2020, 48(1): 17-20.
[14]	. 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.
[15]	. 一种抑制三次谐波转矩脉动的双绕组电机结构[J]. 微特电机, 2019, 47(12): 13-15.