基于谐波电流注入的永磁同步电机振动抑制方法研究

微特电机 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (4): 49-54.

基于谐波电流注入的永磁同步电机振动抑制方法研究

潘家龙¹,曹　鑫¹,郭昊天¹,马　辉^2,3,谭竣泽^2,3

1. 南京航空航天大学自动化学院,南京 211106; 2. 南京机电液压工程研究中心,南京 211106; 3. 航空机电系统综合航空科技重点实验室,南京 211106

出版日期:2026-04-28 发布日期:2026-04-28
作者简介:潘家龙( 2000—) ,男,硕士,研究方向为电机控制与本体设计。曹鑫( 1981—) ,男,博士,教授,研究方向为高速电机、新能源并网技术。郭昊天( 1999—) ,男,硕士,研究方向为电机控制与本体设计。
基金资助:
国家自然科学基金项目( 52377056)

Research on a Vibration Suppression Approach for Permanent Magnet Synchronous Motors Based on Harmonic Current Injection

PAN Jialong¹,CAO Xin¹,GUO Haotian¹,MA Hui^2,3,TAN Junze^2,3

1. College of Automation Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 211106,China;
2. Nanjing Engineering Institute of Aircraft Systems,Nanjing 211106,China; 3. Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Aero Electromechanical System Integration,Nanjing 211106,China

Online:2026-04-28 Published:2026-04-28

摘要/Abstract

摘要： 为抑制永磁同步电机由 5、7 次谐波电流引起的 4、6 倍频径向振动,提出了一种基于电流重构的谐波提取与注入策略。该方法通过消除基波干扰提高谐波提取精度,并构建闭环控制回路。实验结果表明,采用该策略后,相电流总谐波畸变率( total harmonic distortion,THD) 由 4. 21%降至 2. 98%,机壳振动加速度峰峰值降至 12. 54 m/s²,4、6 倍频振动幅值分别削弱了 72. 5%和 81. 6%。实验结果验证了该方法能有效抑制特定频率振动,显著改善电机运行性能。

关键词: 电流谐波注入, 永磁同步电机, 振动抑制

Abstract: To suppress the 4th and 6th order radial vibrations in permanent magnet synchronous motors caused by 5th and 7th harmonic currents, a harmonic extraction and injection strategy based on current reconstruction is proposed. This method improves harmonic extraction accuracy by eliminating fundamental component interference and establishes a closedloop control circuit. Experimental results demonstrate that the phase current THD is reduced from 4. 21% to 2. 98%,and the peak-to-peak casing vibration acceleration decreases to 12. 54 m/s². Furthermore,the amplitudes of the 4th and 6th ordervibrations are reduced by 72. 5% and 81. 6%, respectively. The results verify that the proposed method effectively suppresses specific frequency vibrations and significantly improves motor operating performance.

Key words: harmonic current injection, permanent magnet synchronous motor, vibration suppression

中图分类号:

TM351

潘家龙, 曹　鑫, 郭昊天, 马　辉, 谭竣泽. 基于谐波电流注入的永磁同步电机振动抑制方法研究[J]. 微特电机, 2026, 54(4): 49-54.

PAN Jialong, CAO Xin, GUO Haotian, MA Hui, TAN Junze. Research on a Vibration Suppression Approach for Permanent Magnet Synchronous Motors Based on Harmonic Current Injection[J]. Small & Special Electrical Machines, 2026, 54(4): 49-54.

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