具有凸极效应的永磁同步电机电磁振动特性.PDF

20 12 年 11 月 电 工 技 术 学 报 Vol.27 No. 11 第 27 卷第 11 期 TRAN SACTION S OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Nov . 20 12 具有凸极效应的永磁同步电机电磁振动特性 1 1 1 2 张磊 高春侠 张加胜 温旭辉 （1. 中国石油大学 （华东）信息与控制工程学院 青岛 266580 2. 中国科学院电工研究所 北京 100 190） 摘要 对于表面式结构，具有凸极效应的永磁同步电机具有结构更加紧凑、转矩/功率密 度更高的特点，但同时也对系统的减振降噪带来更大的挑战。针对这一问题，本文建立了具有 凸极效应的电动汽车用永磁同步电机的径向电磁力波模型，并深入分析影响电磁力波频率和阶 数的因素。其次，进行实验样机的机械有限元分析，获取模态振型和频率特征。最后对高速下 实验样机的振动和噪声特性进行实验 量和数值分析，并与前面的理论和有限元预 结果进行 了对比分析，验证了径向电磁力波解析式以及模态分析结论与实验 试数据频谱特征的一致性。 同时，论文也研究了不同载波频率时，脉宽调制激励对电机振动特性的影响。 关键词：凸极效应 力波模型 电磁振动 模态 有限元分析 中图分类号：TM35 1 Electromagnetic Vibration Characteristics of PMSMs with Salient Effect Zhang L ei1 Gao Chunx ia1 Zhang J iasheng 1 Wen X uhui2 （1. China University of Petroleum(East China) Qingdao 266580 China 2.Institute of Electrical Engineering Chinese Academy of Sciences Beij ing 100 190 China ） Abstract Comparing to the surface-mounted permanent magnet synchronous motor(PMSM), motors with salient effect have the advantages of much more compact structure, higher torque(or power)-density, but with much stricter requirements to vibration and acoustic noise. To solve this problem, electromagnetic force wave mathematic models of the PMSMs for electric vehicles(EV) are deduced and the influential factors of frequency and orders of electromagnetic force wave are analyzed in this paper . Moreover, mechanical finite element analysis(FEA) is used to obtain the modal shape and frequency characteristics of prototype motor . Finally, vibration and ac