[发明专利]一种降低永磁同步电机转矩脉动的方法

摘要

本发明公开了一种降低永磁同步电机转矩脉动的方法，具体包括：合理选择永磁磁极重复单元的方法，一次偏移和二次偏移的偏移方式和角度计算。这些偏移法单独或多次施加于永磁磁极的重复单元，提升电机的性能。这些方法能运用于表贴、表嵌式和内嵌式永磁电机，可用于降低来源于不同转矩成分所引起的转矩脉动。永磁同步电机通过合理选择偏移单元，能够快速计算出磁极偏移的角度。偏移之后，有效的提升反电势波形的正弦度，通过各重复单元所产生转矩脉动之间的峰谷相消以减小转矩脉动各类次谐波含量，达到减小整体转矩脉动的目的。同时，在保证电机输出转矩值几乎不变的情况下，能够尽量少地引入电机振动噪声，实现最优的效果。

主权项

1.一种降低永磁同步电机转矩脉动的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对目标电机的极槽配比进行分析，根据转子极数和定子槽数的关系，计算一个电周期内转矩脉动的波动周期数，确定其总体波动趋势；步骤2，计算能够产生相同转矩的最小磁极数N0，将电机转子和永磁体模块化；通过模块化分析，使得每个模块中的永磁磁极能够产生相同的转矩，包括转矩幅值和相位，在此前提下，保证模块中的磁极数最少，并以此作为一个基本重复单元；步骤3，将两个或多个基本重复单元合并，组成新的重复单元，这些新的重复单元同样可以产生相同的转矩幅值和波形；确定不同新重复单元的个数，以供磁极偏移的时候选择；步骤4，分析转矩及转矩脉动主要来源成分，并对它们的产生进行模块化分析，确定转矩脉动中各个成分所产生的基本重复单元，计算各个基本重复单元中的最小磁极数Ni0；步骤5，综合考虑N0和各个Ni0，合理选择偏移重复单元；并根据所选重复单元内磁极数量b，确定重复单元数q和最大可偏移次数N；步骤6，为了削弱转矩脉动中的1次主要谐波，计算一次偏移的准确角度θ1，对所选的重复单元进行第一次偏移；步骤7，为了削弱转矩脉动中的2次主要谐波，计算二次偏移的准确角度θ2，在第一次磁极偏移的基础上，重新划分重复单元，对新的重复单元进行第二次偏移；步骤8，如果空间允许，为了削弱转矩脉动中的n次主要谐波，计算n次偏移的准确角度θn，在前n‑1次偏移的基础上，进行第n次划分重复单元，并进行第n次偏移。