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申请/专利权人：江苏大学
摘要：本发明公开了一种降低分数槽永磁电机振动的谐波注入增强型永磁阵列设计方法，该方法基于麦克斯韦张量法，定量计算了磁通密度谐波对径向电磁力的贡献，通过矢量合成的方法，还原了径向电磁力的合成过程；建立了瓦片型永磁体的磁通密度等效模型，基于等效模型设计了两种或多种剩磁密度不同、充磁方向不同的永磁体阵列，通过剩磁密度不同的阵列结构注入了特定的磁通密度谐波，又通过特定的充磁方向进一步增强了注入效果，弥补了转矩损失；本发明通过谐波注入增强型永磁阵列，注入和增强了特定的永磁磁通密度谐波，实现了提升转矩、降低径向电磁力，进而优化了电机低频振动性能。
主权项：1.一种用于降低分数槽永磁电机振动的谐波注入增强型永磁阵列设计方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，依据麦克斯韦应力方程，推导磁通密度谐波与电磁力谐波的映射关系，推导结果包含磁通密度谐波分量的幅值和相位对电磁力谐波幅值相位的影响，计算各阶次磁通密度谐波对电磁力的贡献；步骤2，对传统偏心磁极结构电机进行建模，采用有限元对模型进行仿真，求解电磁力并进行谐波分析，确定引起电机振动的电磁力主要阶次和永磁磁通密度谐波阶次；步骤3，建立瓦片型永磁体电机的永磁磁通密度的等效模型，探究该结构各个磁通密度谐波的叠加关系，进而为构造谐波注入的磁通密度等效模型提供理论基础；步骤4，基于构造谐波注入的磁通密度等效模型设计增强型混合分块磁极阵列，对设计后的电机进行建模，采用有限元仿真求解电磁力并进行谐波分析；步骤5，根据混合分块磁极中不同磁块间磁化长度的数学关系式，确定分块混合永磁体的结构参数，利用有限元软件优化磁块的磁化长度，实现低频振动性能和转矩的协同优化；步骤6，探究振动位移、振动速度、振动加速度在频域响应中的关系，确定3个振动性能参数实际的工程意义，确定本发明实施例中低频低阶力对电机的影响；步骤7，将电机三维模型与电磁模型在有限元软件中进行多物理场耦合，进行电机振动位移、振动速度、振动加速度分析，得到混合分块永磁体结构的振动结果，验证本发明的有效性。
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