无刷直流电机分数槽技术与应用研究专题——谭建成.pdf

维普资讯 徽 电机 中图分类号：TM36 1 文献标志码：A 文章编号：1001-6848(2008)05．0066．05 三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽 极数组合规律研究 (连载之六) 。 降低永磁无刷直流电动机齿槽转矩的设计措施 谭建成 (广州电器科学研究院，广州 510300) 摘 要：降低齿槽转矩通常是永磁 电机设计的主要 目标之一。综述了永磁无刷直流电动机齿槽 转矩的主要设计措施，包括采用分数槽绕组、优化磁极极弧宽和槽 口宽、不等气隙、斜极和斜 槽、磁极分段错位、磁极偏移、齿顶开辅助凹槽等，可供设计者参考。 关键词：无刷直流电动机；分数槽；齿槽转矩；设计 DesignTechniquesforReducingtheCoggingTorquein PM BrushlessM otors TANJian—cheng (GuangzhouElectricalApparatusResearchInstitute，Guangzhou510300，China) Abstract：ReducingcoggingtorqueisoneofgreatimporanceinthedesignofaPM brushlessmotors． Thispapersynhteticallydiscussesmajormethodstoreducecoggingtorque，includingtheuseoffractional slotwindings，hteoptimization ofhtemagnetshapeandslotopening，theskewingoftherotorof stator， mang etshifting，auxiliarystator，nadSOon． Keywords：BrushlessDCmotor；Fractionalslot；Coggingslottorque；Desing 3 不等气隙方法 通常设计 电机定、转子之间为均匀气隙，磁 体下的气隙磁密分布有较多谐波；如果改为不等 气隙，即磁体中央处的气隙较小，磁体下的气隙 磁密分布接近于正弦波，则有利于降低齿槽转矩 图8 面包形磁片截面形成不等气隙 和负载时的转矩纹波。例如，多极电机采用表面 粘结磁片结构时，每个磁片截面可设计为面包形， 厂 ＼ 它与定子铁心间形成不等气隙，见图8。截面形状 颦 不等气隙 … 一 — ． 翘 1．6．=： ： l} 0’ 0．4 0 经优化，如图9所示。与原来的均匀气隙相比，不 ＼ -均匀气隙 等气隙的齿槽转矩可降低约50％。图中横坐标是 转 角 转角与槽距之比，表示在一个槽距 内槽转矩变化 波形。最小气隙／最大气隙比建议取2左右。 图9 均匀气隙与不等气隙的齿槽转矩比较 期等于定子槽数 和极数 的最小公倍数Ⅳc，即 4 定子斜槽、转子斜极或转子磁极分 一 个齿槽转矩基波周期对应的机械角 =360。／ 段错位方法 。 因此，如果定子铁心斜槽角或转子磁极斜极 如前所述，转子每一转出现的齿槽转矩基波周 角 和它相等，即可消除齿槽转矩的基波。