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题名等体积错位分段永磁电机电磁优化及降振减噪
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作者
高锋阳
岳文瀚
高建宁
徐昊
孙伟
吴银波
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机构
兰州交通大学自动化与电气工程学院
东南大学电气工程学院
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出处
《哈尔滨工业大学学报》
北大核心
2025年第6期12-25,共14页
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基金
国家自然科学基金(52267004)。
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文摘
为提高内置U型永磁同步电机电磁性能同时降低电机周身振动噪声,提出聚磁式等体积错位分段内置U型永磁同步电机。首先,推导电机气隙磁通密度、空载反电动势及输出转矩等电磁性能表达式和径向电磁力、振动速度、加速度等电磁振动表达式。其次,探究单独增设磁障结构、错位结构和Halbach充磁结构对电机电磁性能影响。最后,对电机结构参数进行分析及寻优,对比5种U型磁极永磁同步电机电磁性能、电磁振动和噪声波动。研究结果表明,所增设4种结构对电机性能影响明显,电磁性能方面,增设磁障、错位结构和辅助槽能提高电机输出转矩降低齿槽转矩,Halbach充磁能改善输出转矩、径向气隙磁通密度分布以及径向电磁力分布,三者结合可使电机输出转矩得到提升,输出转矩更加平滑,齿槽转矩和转矩脉动降低明显;振动噪声方面,增设辅助槽结构大幅抑制径向电磁力8、16次谐波幅值;增设磁障结构能抑制电机低频振动加速度,增设错位结构和Halbach充磁能抑制电机高频振动加速度,4种结构配合可使空间8、16次径向电磁力明显下降,在时间4倍频和6倍频振动加速度得到明显抑制,电机最大声压级及机械强度满足电机运行要求,并加工出永磁电机转子样件。
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关键词
内置u型永磁同步电机
转子辅助槽
降振减噪
多目标遗传算法
Halbach充磁
转矩优化
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Keywords
interior u type permanent magnet synchronous motor
rotor auxiliary groove
vibration and noise reduction
multi-objective genetic algorithm
Halbach magnetization
torque optimisation
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分类号
TM351
[电气工程—电机]
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