偏心磁极永磁同步电机

转矩脉动低至0.05%

通过磁网络模型优化，显著抑制齿槽转矩与转矩脉动，提升电磁性能。

Li, Tianle · 杨凯 · 熊飞 · Luo, Cheng · Zhihan, Chen · Haiyang, Hu · Tianxiang, Liu

Applied Sciences (Switzerland) 2025

参数信息

齿槽转矩（峰峰值）

0.74 N·m

转矩脉动（额定工况）

0.05 %

磁网络模型计算时间

20–30 s

反电动势误差

5.04 %

输出转矩误差

1.16 %

转矩脉动误差

0.67 %

技术优势

计算快两个数量级

磁网络模型计算一次仅需20–30 s，而有限元法需820 s，优化迭代所需时间大幅缩短。

转矩脉动几乎消除

优化后额定工况下转矩脉动从0.14%降至0.05%，电机运行更平稳。

齿槽转矩降三分之二

优化后齿槽转矩峰峰值从2.2 N·m降至0.74 N·m，有效抑制振动与噪声。

精度与实验吻合

与实验对比，该模型在反电动势、输出转矩和转矩脉动上的误差分别仅为5.04%、1.16%和0.67%，确保计算可靠性。

应用场景

• 高性能电机设计：用磁网络模型在保证精度的前提下大幅缩短设计周期，快速迭代出低转矩脉动的电机方案。
• 机器人关节电机：降低转矩脉动可提高关节运动平稳性，减少振动，提升机器人控制精度。
• 工业伺服驱动：在伺服驱动中抑制齿槽转矩和转矩脉动，可提高定位精度和低速平稳性。
• 无人机动力系统：降低转矩脉动可减少无人机动力系统的振动，提高效率和可靠性。