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2020年3月电工技术学报Vol.35No.5
第35卷第5期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYMar.2020
DOI:10.19595/ki.1000-6753.tces.190348
基于磁场调制原理的齿槽转矩研究
刘家琦白金刚郑萍刘国鹏黄家萱
（哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001）
摘要永磁电机的齿槽转矩会引起电机转矩波动，降低电机控制精度。如何降低齿槽转矩一
直是永磁电机领域研究的热点之一。传统齿槽转矩解析方法通常基于能量法。该文将能量法和磁
场调制理论相结合，提出一种新的永磁电机齿槽转矩分析方法，对齿槽转矩的产生机理进行解释，
并对齿槽转矩表达式进行推导，证明齿槽转矩是若干调制磁场相互作用的结果。通过对齿槽转矩
分量表达式进行分析得出，要产生任意齿槽转矩分量，谐波永磁磁场和谐波气隙磁导需要满足的
周期约束关系。之后对整数槽绕组电机和分数槽绕组电机进行有限元仿真，研究不同极槽配合下
的电机齿槽转矩，以及气隙各次谐波磁场幅值随转子转动的变化规律，并对理论推导进行了验证。
该文介绍的齿槽转矩分析方法为抑制永磁电机的齿槽转矩提供了设计思路。
关键词：齿槽转矩磁场调制能量法极槽配合
中图分类号：TM351
InvestigationofCoggingTorqueBasedonMagneticField
ModulationPrinciple
LiuJiaqiBaiJingangZhengPingLiuGuopengHuangJiaxuan
（SchoolofElectricalEngineeringandAutomationHarbinInstituteofTechnology
Harbin150001China）
AbstractThecoggingtorqueofpermanent-magnetmachineswillcausethetorquerippleandreduce
theaccuracyofmotorcontrol.Howtoreducethecoggingtorquehasbeenoneoftheresearchhotspotsin
thefieldofpermanent-magnetmachines.Thedeductionprocessoftraditionalanalyticalmethodofcogging
torqueiscommonlybasedonenergymethod.Inthispaper,anewcoggingtorqueanalysismethodfor
permanentmagnetmachineisproposedbycombiningenergymethodwithmagneticfieldmodulation
theory.Themechanismofcoggingtorqueisexplained,andtheexpressionofcoggingtorqueisdeduced.
Itisprovedthatcoggingtorqueistheresultoftheinteractionofseveralmodulatedmagneticfields.
Basedontheanalysisoftheexpressionofthecoggingtorq
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