永磁同步電機之基于不等槽口寬配合的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法

通常情況下，電樞槽的槽口寬度都相同。本節(jié)討論的不等槽口寬配合是指相鄰兩槽的槽口寬度不同，而相距兩個齒距的兩槽的槽口寬度相同。該方法通過改變對齒槽轉(zhuǎn)矩起作用的吼而達到削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的目的。

一、采用不等槽口寬配合時的齒槽轉(zhuǎn)矩解析表達式

為了簡化分析，本節(jié)以徑向充磁永磁電機為例進行討論，得出的結(jié)論也適合于平行充磁永磁電機。對于不等槽口寬配合的情況，B資（的的傅里葉分解與一般的表面式永磁電機完全相同，但由于相鄰兩槽的槽口寬不相等，的傅里葉分解與等槽口寬度的情況不同。

二、基于不等槽口寬配合的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法

根據(jù)上面的分析，可以對比不等槽口寬和等槽口寬兩種情況下的Gn值。

三、計算實例

分別以6極22 、 26 、 28和32槽電機為模型，采用有限元法分別計算了采用等槽口寬和不等槽口寬兩種情況下的齒槽轉(zhuǎn)矩。該永磁電機模型的主要參數(shù)見表5一3 。

對于6極22槽和26槽電機，對齒槽轉(zhuǎn)矩起主要作用的Gn的次數(shù)為偶數(shù)，可以通過調(diào)整槽口寬度0sa和0sti的大小減小齒槽轉(zhuǎn)矩。根據(jù)式（5一34）得到0sa和osb的值（簡單起見，將0sa和0su表示為角度）。對于6極22槽電機。2 . 73 。；對于26槽電機，osa = 6 . 920 , osb = 2 . 310 。圖5一19和5一20分別為兩種情況下的齒槽轉(zhuǎn)矩對比。可以看出，采用不等槽口寬配合時，齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱效果非常明顯。對于6極28槽和32槽電機，對齒槽轉(zhuǎn)矩起主要作用的Gn的次數(shù)n ? 4p / GCD ( z , 4P ) 為奇數(shù)，不等槽口寬配合的方法不適用，驗證如下。根據(jù)式（5一34）得到槽口寬度0sa和osb ,圖5一21和圖5一22分別為不同槽數(shù)下的齒槽轉(zhuǎn)矩。可以看出，不等槽口寬配合的方法不但沒有減小齒槽轉(zhuǎn)矩，反而使齒槽轉(zhuǎn)矩增大，說明此時不宜采用不等槽口寬配合的方法。

需要指出的是，由于采用了相對簡單的氣隙磁導(dǎo)模型，所得到的槽口寬度不一定是最佳值。本節(jié)給出的不等槽口寬配合方法旨在削弱齒槽轉(zhuǎn)矩，但實際上槽口寬度的確定受到很多因素的影響，例如導(dǎo)線線徑、嵌線方式等。此外，對于許多電機，很難得到結(jié)構(gòu)上合理的槽口寬度，因而就難以采用該方法削弱齒槽轉(zhuǎn)矩。