[发明专利]永磁容错电机的谐波注削法

摘要

本发明公开了永磁容错电机的谐波注削法，具体包括：正弦谐波注削、正弦加三次谐波注削、反余弦谐波注削及反余弦加三次谐波的注削，单独施加于定子或转子，又或者通过方法间的组合同时施加于定子和转子进行谐波注削，提升电机的性能。这些方法既能用于转子或定子的铁芯部分，也可以应用在转子或定子的永磁体部分。永磁容错电机运用谐波注削的方法后，能够有效的提升气隙磁密和反电势波形的正弦度，减小各类次谐波的含量，达到减小整体转矩脉动的目的。同时，能够增加电机运行的稳定性，减小噪声及震动。

主权项

1.永磁容错电机的谐波注削法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对目标电机的各项参数进行分析，参数包括目标电机单个极或齿的弧度、定子和转子的内外径、定子和转子之间的空气间隙长度；步骤2，在分析总结电机的各项参数的基础上，选择合适的谐波注削法，确定谐波注削公式及公式中的各项参数；所述步骤2中的谐波注削公式为：h(θ)＝kΔh[sin(bθ)+asin(3bθ)]  (I)g(θ)＝kΔg/[cos(bθ)‑acos(3bθ)]  (II)其中，θ表示电机中定子或转子所对应的机械角度；a表示注入的三次谐波幅值；b是由单个极或齿所计算出的数值；k是随a变化的一个值，作用是使电机的最小气隙长度保持不变；Δh表示铁芯或永磁体进行注削的最大厚度；Δg表示电机的最小气隙长度；公式(I)表示正弦加三次谐波注削法，当k＝1且a＝0时，公式反映的是正弦谐波注削法；公式(II)表示反余弦加三次谐波注削法，当k＝1且a＝0时，公式反映的是反余弦谐波注削法；h(θ)为永磁体或铁芯的厚度变化，g(θ)为定子和转子之间气隙长度的变化；步骤3，采用Excel软件进行散点数据的采集，根据步骤2中所确定的谐波注削公式，计算得到多组数量合适的散点数据；所述步骤3的散点数据采集过程为：首先根据电机的极或齿的弧度θ等分成合适的散点个数，然后在Excel软件中输入谐波注削公式，即公式(I)或公式(II)；接下来，根据自变量θ得到因变量h(θ)或g(θ)的值；由于电机的极或齿是用弧度表示的，所以最终每组数据组成的点需要用极坐标表示；步骤4，采用Auto CAD绘图软件，根据步骤3中得到的散点数据，绘制出电机定子或转子的轮廓形状；步骤5，将步骤4中得到的轮廓形状图导入有限元软件中，与原电机相结合，进行有限元分析，得到电机进行谐波注削后的各项性能参数。