六相永磁同步電機轉(zhuǎn)矩波動抑制研究

于仲安，沈林輝，梁建偉，郭春燕

(江西理工大學電氣工程與自動化學院，贛州 341000)

0 引言

六相永磁同步電機具有可靠性高、體積小、功率密度高、容錯能力強等特點，在電動汽車領(lǐng)域有著廣泛的應用[1]。電機發(fā)生缺相故障時，依舊可以穩(wěn)定運行，相較于三相永磁同步電機在處理故障能力上更為突出[2-3]，該電機還擁有優(yōu)秀的控制性能以及控制裕度，轉(zhuǎn)矩波動也更低，使其在直流電壓驅(qū)動較大功率電機也得到了越來越多的關(guān)注[4-6]。

轉(zhuǎn)矩波動的抑制方法一直是電機的熱點問題，為解決電機轉(zhuǎn)矩波動問題，通常從電機控制方法和電機結(jié)構(gòu)兩方面著手研究[7]。從電機控制方法看，朱葉盛、許愛德、姚緒梁等[8-10]采用不同的控制方法抑制電機轉(zhuǎn)矩波動。從電機結(jié)構(gòu)方面看，BIANCHI等[11]利用轉(zhuǎn)子的隔磁橋設(shè)計，使得電機轉(zhuǎn)矩波動大幅度降低，但磁橋的存在增加了漏磁通，使電機損耗增大。ZHU等[12]提出電機定子斜槽結(jié)構(gòu)，通過降低齒槽轉(zhuǎn)矩來減小轉(zhuǎn)矩波動，不足之處在于電機的輸出轉(zhuǎn)矩下降了。CHEN等[13]采用偏移非對稱轉(zhuǎn)子極的方法，能對轉(zhuǎn)矩波動以及齒槽轉(zhuǎn)矩有效地進行抑制，但轉(zhuǎn)子加工工藝變得復雜。

針對上述問題，在單一非對稱槽孔結(jié)構(gòu)以及非對稱磁障的基礎(chǔ)上，本文提出了一種非對稱槽孔與非對稱磁障相結(jié)合的新型非對稱結(jié)構(gòu)，并運用在24槽10極六相永磁同步電機上。通過對該電機進行有限元仿真分析，新型非對稱結(jié)構(gòu)能進一步降低轉(zhuǎn)矩波動，減小鐵心飽和問題，驗證了該結(jié)構(gòu)的有效性和正確性，同時為了改善電機的性能，對電機進行優(yōu)化設(shè)計。……