z159796640 发表于 2023-3-11 15:45

永磁同步电机 24槽配4极单层绕组转矩脉动率很大怎么优化呢

本帖最后由 z159796640 于 2023-3-11 16:02 编辑

最近做了一款24槽4极的永磁同步电机(输出功率30KW,额定转速8000rpm)
绕组为单层绕组    磁钢安装方式为内嵌式
转子斜极处理,齿槽转矩也比较低了(峰峰值0.08N.m)
仿真加理想正弦波电流源(id=0)
但是仿真出来的转矩脉动率高达7%
有什么优化的方式可以将转矩脉动率降低至3%以内吗?

z159796640 发表于 2023-3-11 15:50

外形结构如图所示

z159796640 发表于 2023-3-11 15:52

齿槽转矩仿真波形图

z159796640 发表于 2023-3-11 16:01

最大扭矩:19.68N.m   最小:17.1N.m
转矩脉动率=(最大-最小)/(最大+最小)*100%= 7.01%

小雨a 发表于 2023-3-11 16:13

内嵌式为啥用id=0呢?

小雨a 发表于 2023-3-11 16:15

单层绕组转矩脉动是大一点,你这个不均匀气隙都做了还是大的话建议扫一下极弧系数、槽开口宽度,或者换双层绕组。另外问Jmag斜极怎么做的呀?

z159796640 发表于 2023-3-11 16:25

小雨a 发表于 2023-3-11 16:15
单层绕组转矩脉动是大一点,你这个不均匀气隙都做了还是大的话建议扫一下极弧系数、槽开口宽度,或者换双层 ...

把Multi Slice 拖到转子和磁钢上即可

z159796640 发表于 2023-3-11 16:28

小雨a 发表于 2023-3-11 16:15
单层绕组转矩脉动是大一点,你这个不均匀气隙都做了还是大的话建议扫一下极弧系数、槽开口宽度,或者换双层 ...

主要是考虑单层绕组的加工工艺比双层绕组要简便一些。
另外我描述有误,内嵌我扫描了转矩角,这个角度就是最大的转矩点了

z159796640 发表于 2023-3-11 16:54

小雨a 发表于 2023-3-11 16:15
单层绕组转矩脉动是大一点,你这个不均匀气隙都做了还是大的话建议扫一下极弧系数、槽开口宽度,或者换双层 ...

改用双层绕组也是一样的,我现在怀疑是不是定子齿部磁通密度到1.74T 导致的

小雨a 发表于 2023-3-11 21:59

z159796640 发表于 2023-3-11 16:54
改用双层绕组也是一样的,我现在怀疑是不是定子齿部磁通密度到1.74T 导致的

双层短距不会没有效果吧?

风吹麦浪 发表于 2023-3-12 12:00

你仿真负载时考虑到转子斜极没有?极弧系数可以调整调整,

小飞侠070707 发表于 2023-3-14 11:12

小雨a 发表于 2023-3-11 21:59
双层短距不会没有效果吧?

整距时双层绕组没有效果。
最简单的就是增加斜极,复杂点的就是扫描你说的几个结构数据。

zxf02105 发表于 2023-3-15 16:52

转矩脉动不应该是(最大-最小)/有效平均值么?

z159796640 发表于 2023-3-16 09:10

zxf02105 发表于 2023-3-15 16:52
转矩脉动不应该是(最大-最小)/有效平均值么?

我也觉得很困惑,国标GB/T30549-2014中规定永磁交流伺服电机的转矩波动系数
计算方式为(最大-最小)/(最大+最小)*100%

但是大部分论文中计算又是入您所描述的那样去计算

z159796640 发表于 2023-3-16 09:19

风吹麦浪 发表于 2023-3-12 12:00
你仿真负载时考虑到转子斜极没有?极弧系数可以调整调整,

考虑斜极了,要不然齿槽转矩降不下来呢。极弧系数也调整了,但是效果也不是很理想

zxf02105 发表于 2023-3-16 09:55

z159796640 发表于 2023-3-16 09:19
考虑斜极了,要不然齿槽转矩降不下来呢。极弧系数也调整了,但是效果也不是很理想

个人经验是你可以考虑尝试下D轴的气隙小于Q轴气隙的冲片试下,你这种类型的冲片我也试过,转矩脉动也是一直都不理想

z159796640 发表于 2023-3-16 09:56

zxf02105 发表于 2023-3-16 09:55
个人经验是你可以考虑尝试下D轴的气隙小于Q轴气隙的冲片试下,你这种类型的冲片我也试过,转矩脉动也是一 ...

好的,谢谢您的指导。有空我仿真一下看看

Daixx 发表于 2023-3-16 10:40

对于转矩脉动,我调转子冲片靠近磁桥的辅助槽尺寸会有很好效果(V型),原理就是让气隙磁密波形平滑过渡,不要陡变,可以试试。

z159796640 发表于 2023-3-16 11:20

Daixx 发表于 2023-3-16 10:40
对于转矩脉动,我调转子冲片靠近磁桥的辅助槽尺寸会有很好效果(V型),原理就是让气隙磁密波形平滑过渡, ...

您好!谢谢您的指导,有类似的图片可以参考一下吗?谢谢您

小雨a 发表于 2023-3-16 21:05

z159796640 发表于 2023-3-16 11:20
您好!谢谢您的指导,有类似的图片可以参考一下吗?谢谢您

他说的你已经做了,就是你图片里的,辅助槽靠近磁钢槽磁桥
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