多谐波分层永磁游标电机

分层优化降转矩脉动

该电机通过气隙谐波灵敏度分层设计，可分别针对转矩、转矩脉动和铁损进行独立优化，同时改善多项性能。

Pu, Weiling · 全力 · 项子旋 · 朱孝勇 · Gaoming, Xue

IEEE Transactions on Transportation Electrification 2023

技术优势

目标解耦优化

将转矩、转矩脉动和铁损分别对应不同阶次的气隙谐波，实现分层独立设计，避免参数间的相互制约。

机理驱动的分层

通过计算谐波灵敏度识别对性能贡献最大的敏感谐波，为分层设计提供明确依据，而非依赖盲目搜索。

样机验证有效

制造了样机，验证了电机及设计方法的可行性和有效性，证明该方法可实际应用。

应用场景

• 高精度伺服驱动：利用低转矩脉动实现平稳输出，提高伺服控制精度。
• 机器人关节电机：提供高转矩密度和低脉动，增强关节运动的稳定性和精度。
• 低空飞行器电推进：高功率密度和低铁损有助于提升推进系统的效率和可靠性。
• 新型电机设计：提供一种基于谐波敏感性的分层设计方法，可推广至其他电机拓扑。