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低转矩脉动轮辐式永磁电机

发布时间:2020-12-31 阅读量:767

成果简介】

轮辐式永磁电机在兼具高转矩密度和高效率的同时还具有低成本的优势,已成为交通运输、伺服驱动、航空航天等领域的优选对象。然而,在轮辐式永磁电机中存在丰富的气隙谐波,导致高转矩脉动、恶化其振动、噪声性能。因此,如何有效抑制轮辐式永磁电机的转矩脉动已成为该类电机广泛应用的核心与关键。

依托国家自然科学基金、江苏省重点研发计划等,深入研究轮辐式永磁电机的转矩脉动形成机理,探明抑制该类电机转矩脉动的关键因子,提出了辅助凸极式轮辐式永磁电机,申请发明专利5项,在业内顶级期刊上发表论文5篇。

技术优势:

充分挖掘整数槽轮辐式永磁电机和分数槽轮辐式永磁电机转矩脉动产生原理上的差异性,提出针对整数槽轮辐式永磁电机和分数槽轮辐式永磁电机的转矩脉动抑制技术方法,能够有效抑制不同绕组形式轮辐式永磁电机的转矩脉动。

由于传统轮辐式永磁电机转子的特殊性,仅可采用轴向偏移或偏心的方法来抑制其转矩脉动。但该类方法加工制造难、转矩牺牲大。研究团队首次提出辅助凸极轮辐式永磁电机(图1),增强轮辐式永磁电机的可塑性;利用所发现的技术手段,仅需在径向处理辅助凸极,可将轮辐式永磁电机的降低到3%左右。

陈前-辅助凸极式轮辐式永磁电机 

1 辅助凸极式轮辐式永磁电机

 

   轮辐式永磁电机在实际加工过程中,不可避免地存在制造公差、误差、材料特性偏差等问题,这些不确定因素的随机波动可能导致产品的转矩性能一致性差。为此,提出以6σ质量管理方法与蒙特卡洛模拟技术为基础的多目标稳健性优化设计方法,提升电机制造的鲁棒性。在考虑企业加工精度和误差的基础上,有效降低电机加工制造的失效率(如图2所示)。

 

鲁棒性设计对电机加工失效率的影响 鲁棒性设计对电机加工失效率的影响-2

 

2 鲁棒性设计对电机加工失效率的影响

 

拟合作方式

技术转让、合作开发、技术咨询、技术服务、面谈