文档名：齿调制作用下转子开槽对永磁电机电磁振动影响
摘要：为了研究齿调制作用下转子表面开槽对永磁同步电机电磁振动的影响,以小功率分数槽集中绕组(FSCW)内置永磁同步电机(IPMSM)为研究对象,通过麦克斯韦应力张量法推导径向电磁力波的频率及空间阶数特征.分析齿调制作用在FSCW-IPMSM中将空间高阶电磁力波调制为低阶电磁力波的过程,并给出转子表面开槽在齿调制作用影响下与电磁振动间的联系.研究表明,转子表面开槽结构的改变会使各次谐波磁场发生变化,进而改变以极数阶电磁力波为代表的高阶电磁力波的幅值.在齿调制作用下,这些高阶电磁力波会被调制为幅值较高的低阶电磁力波,并引起不同幅度的低阶振动.然后建立C型、V型两种不同转子表面开槽结构的10极12槽FSCW-IPMSM电磁及结构有限元分析模型并进行仿真分析.结果表明,极数阶即10阶电磁力波会被调制为2阶并引起2阶振动,且两种不同开槽结构间的电磁振动存在着高达22.1%的差异.最后,在一台10极12槽样机上进行振动实验,验证理论与仿真分析结果.
Abstract：Tostudytheeffectofslottingontherotorsurfaceundertheactionoftoothmodulationonthee-lectromagneticvibrationofapermanentmagnetsynchronousmotor,thefrequencyandspatialorderchar-acteristicsoftheradialelectromagneticforcewavewerederivedbyMaxwell'sstresstensormethodusinglowpowerfractional-slotconcentrated-winding(FSCW)interiorpermanent-magnetsynchronousmotor(IPMSM)astheobjectofstudy.Theprocessofmodulationofspatialhigh-orderelectromagneticforcewavesintolow-orderelectromagneticforcewavesbytoothmodulationinFSCW-IPMSMwasanalyzed,andtheconnectionbetweentherotorsurfaceslottingandelectromagneticvibrationundertheinfluenceoftoothmodulationwasgiven.Itisshownthatthechangeintheslottedstructureoftherotorsurfacecausesadifferenceinthemagneticfieldofeachharmonic,whichinturnchangestheamplitudeofthehigh-orderelectromagneticforcewaverepresentedbythepole-orderelectromagneticforcewave.Undertheeffectoftoothmodulation,thesehigh-orderelectromagneticforcewavesweremodulatedintolow-orderelectromag-neticforcewavesofhigheramplitudeandcauselow-ordervibrationsofdifferentamplitudes.A10-pole,12-slotFSCW-IPMSMelectromagneticandstructuralfiniteelementanalysismodelwithtwodifferentrotorsurfaceslottedstructuresofC-typeandV-typewasdevelopedandsimulated.Theresultsshowthatthepole-order,namely,the10th-orderelectromagneticforcewave,ismodulatedtothe2ndorderandcausesthe2nd-ordervibration,andthereisadifferenceofupto22.1%intheelectromagneticvibrationbe-tweenthetwodifferentslottedstructures.Finally,vibrationexperimentswereconductedona10-pole12-slotprototypetoverifythetheoreticalandsimulationanalysisresults.
作者：谷艳玲 刘志鹏 陈长征 黄逢超Author：GUYanling LIUZhipeng CHENChangzheng HUANGFengchao
作者单位：沈阳工业大学机械工程学院,辽宁沈阳110870
刊名：电机与控制学报 ISTICEIPKU
Journal：ElectricMachinesandControl
年，卷(期)：2024, 28(5)
分类号：TM351
关键词：内置永磁同步电机 分数槽集中绕组 电磁振动 径向电磁力波 齿调制 转子表面开槽
Keywords：interiorpermanent-magnetsynchronousmotor fractional-slotconcentrated-winding electro-magneticvibration radialelectromagneticforcewave toothmodulation rotorsurfaceslotting
机标分类号：TM351U469.72TH164
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：辽宁省揭榜挂帅科技计划(重大)项目齿调制作用下转子开槽对永磁电机电磁振动影响[
期刊论文] 电机与控制学报--2024, 28(5)谷艳玲 刘志鹏 陈长征 黄逢超为了研究齿调制作用下转子表面开槽对永磁同步电机电磁振动的影响,以小功率分数槽集中绕组(FSCW)内置永磁同步电机(IPMSM)为研究对象,通过麦克斯韦应力张量法推导径向电磁力波的频率及空间阶数特征.分析齿调制作用在FSC...参考文献和引证文献
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