开关磁阻电机齿调制效应引起的振动研究

微特电机 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (7): 47-52.

开关磁阻电机齿调制效应引起的振动研究

孙　震^1,2,薛　勇¹,王文宣¹,徐　伟²

1. 广州汽车集团股份有限公司,广州 511434; 2. 中国科学院电工研究所,北京 100190

出版日期:2026-07-28 发布日期:2026-07-28
作者简介:孙震( 1995—) , 男,博士,研究方向为电机优化设计。徐伟( 1980—) , 男,博导 / 研究员,研究方向为直线电机系统设计与控制。

Study of the Electromagnetic Vibration of Switched Reluctance Motor Caused by Tooth Modulation Effect

SUN Zhen^1,2,XUE Yong¹,WANG Wenxuan¹,XU Wei²

1. Guangzhou Automobile Group Co. ,Ltd. ,Guangzhou 511434,China;
2. Institute of Electrical Engineering of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China

Online:2026-07-28 Published:2026-07-28

摘要/Abstract

摘要： 对于开关磁阻电机,由定子模态 0 阶引起的电磁振动在振动声学中起着重要作用。在常规分析中,通常假设定子 0 阶模态是由空间阶数为 0 的径向电磁力导致定子振动,然而,本文发现了定子模态 0 阶振动的原因。为解决开关磁阻电机中定子模态 0 阶产生电磁振动的原因,解析分析了开关磁阻电机中气隙电磁力的时空特征,通过引入齿调制效应理论,说明了槽数倍空间阶数的径向电磁力也能诱发“ 呼吸” 型的定子模态 0 阶振动,采用多物理场有限元仿真验证了分析的正确性。研究结果有助于开关磁阻的优化设计及振动噪声抑制。

关键词: 开关磁阻电机, 齿调制效应, 电磁力, 振动, 多物理场

Abstract: For the switched reluctance motor ( SRM) , the electromagnetic vibration caused by stator zeroth mode( mode 0) plays a significant vibroacoustic role. For conventional analysis in literature, it is usually assumed that stator vibration caused by mode 0 is induced by the radial electromagnetic force ( REMF ) with spatial order 0. However, the genuine reason for the mode0 vibration, which is different from the conventional analysis, is discovered in this paper. By deriving the spatial-temporal characteristics of REMF density and calculating the concentrated REMF on the teeth, it is
found that the REMF with spatial order multiple of the slot-number can also induce the “ breathing ” type of mode 0 vibration. The correctness of the analytical results is validated by the finite element analysis result.

Key words: switched reluctance motor, tooth modulation effect, electromagnetic force, vibration, multi-physics

中图分类号:

TM352

孙　震 , 薛　勇, 王文宣 , 徐　伟. 开关磁阻电机齿调制效应引起的振动研究[J]. 微特电机, 2026, 54(7): 47-52.

SUN Zhen , , XUE Yong , WANG Wenxuan , XU Wei . Study of the Electromagnetic Vibration of Switched Reluctance Motor Caused by Tooth Modulation Effect[J]. Small & Special Electrical Machines, 2026, 54(7): 47-52.

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