微特电机 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (12): 24-28.
石顺章1,2,姚鹏飞1,2,孙 平1,2
SHI Shunzhang1,2,YAO Pengfei1,2,SUN Ping1,2
摘要: 齿槽转矩是永磁电机特有的问题之一。 在高精度应用场景下,该问题的解决需要贯穿电机设计、制造及控制的全流程。 基于电磁场调制理论,提出磁极径向偏心拓扑优化方法,以 6 极 9 槽无刷直流电机为研究对象,构建二维有限元电磁场仿真模型,通过参数化扫描对比不同径向偏心量 0 ~ 3. 5 mm 下偏心参数与齿槽转矩的非线性映射关系,当径向偏心量达到 3. 2 mm 时,齿槽转矩峰峰值显著降低至 0. 93 mN · m。有限元仿真结果表明,优化后的磁极结构不仅有效削弱了气隙磁导谐波,同时还提升了电机的空载、负载性能。 在此基础上构建电机三维模型,制作实验样机并进行测试,经实验验证,各相性能参数与仿真结果的相对误差均控制在 5%,工程允许范围内。 本研究为永磁电机的齿槽转矩抑制提供了可量化的设计方法和工程验证。