永磁无刷直流电机空载气隙磁场和绕组反电势的解析计算

19721212

永磁无刷直流电机空载气隙磁场和绕组反电势的解析计算
摘 要：该文利用许-克变换构造了考虑齿槽效应的气隙相对比磁导函数，该气隙相
对比磁导函数反映了齿槽效应对气隙磁场分布的影响，且这种影响的程度随气隙中的径向
位置而变化。在忽略铁心饱和的情况下，结合偏微分方程的解析算法，提出了一种考虑齿
槽效应的永磁无刷直流电机空载气隙磁场分布和相绕组反电动势的解析计算方法。计算结
果与二维有限元计算结果对比，其计算波形和大小吻合很好。证明此方法是正确的、可靠
的，为永磁无刷直流电机优化设计和性能分析提供了基本分析手段。
关键词：永磁无刷电机；气隙磁场；反电势；解析计算
1 引言
对于永久磁钢表面安装的永磁电机，由于定子铁心开有若干槽，使气隙磁导并非均匀
值，从而导致电机气隙磁场并非理想的梯形波，其中含有幅值较大的齿谐波，当电机旋转
时会引起相绕组交链磁链的波动，使相绕组反电势出现波动，进而导致绕组相电流的脉
动，引起电磁转矩的波动，最终引起电机的振动和噪声。
可见，要准确计算永磁电机的电磁转矩波动，首先应准确计算电机气