專利名稱：用于降低永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低振動(dòng)和噪聲的方法，具體涉及一種降低永磁電機(jī)振動(dòng)和噪 聲的方法。
背景技術(shù)：
永磁電機(jī)是一種以磁場(chǎng)為媒介的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，具有節(jié)能、環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡 單、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍十分廣泛。但在許多重要應(yīng)用中，振動(dòng)和噪聲水平已成 為衡量電機(jī)性能的重要指標(biāo)。由于永磁電機(jī)存在脈動(dòng)激勵(lì)，因此將不可避免地產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，因而影響了 電機(jī)的性能。例如，在數(shù)字型復(fù)印設(shè)備中，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)將使感光體表面產(chǎn)生靜電潛 像，因而影響了復(fù)印質(zhì)量。在高速磁盤驅(qū)動(dòng)器中，主軸電機(jī)的振動(dòng)將使讀寫系統(tǒng)產(chǎn)生伺 服誤差，引起電機(jī)轉(zhuǎn)速回落，因此惡化了信息傳送特性。在半導(dǎo)體制造業(yè)中，要求硅片 微細(xì)加工工藝中使用的永磁電機(jī)應(yīng)具有極高的控制精度及低噪聲特性，否則將嚴(yán)重影響 硅片質(zhì)量。在大型水輪和汽輪發(fā)電機(jī)中，勵(lì)磁電機(jī)的劇烈震動(dòng)可造成斷軸停機(jī)事故，嚴(yán) 重影響了電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。此外，由于電機(jī)運(yùn)行時(shí)氣隙中存在一系列諧波磁場(chǎng)， 這些磁場(chǎng)相互作用，不僅會(huì)產(chǎn)生作用于永磁電動(dòng)機(jī)鐵芯上的切向電磁力，還會(huì)產(chǎn)生隨時(shí) 間和空間變化的徑向電磁力。這種徑向電磁力波作用在定子鐵芯上使其產(chǎn)生徑向變形， 也會(huì)引起電機(jī)的振動(dòng)和噪聲。眾所周知，齒槽數(shù)和磁極數(shù)是顯著影響永磁電機(jī)性能的基本參數(shù)。在永磁電機(jī) 的減振降噪設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先考慮基本參數(shù)的合理選擇，這是最經(jīng)濟(jì)、最簡便的減振降噪 手段。近年來，工程領(lǐng)域?qū)τ来烹姍C(jī)的功率密度不斷提高要求，然而電機(jī)的剛性卻很難 提高。隨著永磁電機(jī)向高轉(zhuǎn)速、大功率方向發(fā)展，振動(dòng)噪聲問題日益突出，目前已成為 制約永磁電機(jī)發(fā)展的瓶頸。永磁電機(jī)的減振降噪技術(shù)是一個(gè)國際公認(rèn)的難題，前人已對(duì)此開展了廣泛而深 入的研究，提出了許多有效的減振降噪方法，例如<1>相數(shù)優(yōu)化(包廣清，江建中等著《多相聚磁式橫磁通永磁電機(jī)的自定位力矩 研究》，中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2006，26(15) 139 143)；<2>槽極配合(參見宋志環(huán)，韓雪巖等著《不同極槽配合永磁同步電動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪 聲分析》)微電機(jī)，2007，40(12) 11-14 ；<3>極弧系數(shù)調(diào)整(參見王秀和等著《基于極弧系數(shù)選擇的實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁同步電 動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法研究》，中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2005，25(15) 146 149)；<4>添加輔助凹槽(參見王興華，勵(lì)慶孚著《永磁電機(jī)磁阻轉(zhuǎn)矩的抑制方法》， 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，36(6) 576 579)；<5>齒冠開槽(參見陳霞，鄒繼斌等著《采用齒冠開槽法有效抑制永磁電機(jī)齒槽 力矩》，微特機(jī)電，2006，34(11) 9 10，42)；<6>磁極開槽(參見高強(qiáng)，韓力著《磁極開槽法抑制永磁電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩研究》，微電機(jī)，2008，(12) 1 4)；<7> 非均布磁極(參見 C.Breton，J.Bartolome, J.A.Benito, G.Tassinario, I.Flotats, C.W.Lu,和B.J.Chalmers，電機(jī)對(duì)稱性對(duì)減小永磁無刷馬達(dá)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響， IEEE 磁性材料學(xué)報(bào)，2000，36(5) 3819 3823)；<8> 斜極(參見 Mohammad S.Islam， Sayeed Mir,禾口 Tomy Sebastian，減小批量
生產(chǎn)直流無刷馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題，IEEE工業(yè)應(yīng)用學(xué)報(bào)，2004，40(3) 813 820)；<9>斜槽(參見唐任遠(yuǎn)著《現(xiàn)代永磁電機(jī)理論與設(shè)計(jì)》，北京機(jī)械工業(yè)出版 社，1997)；<10> 磁極形狀優(yōu)化(參見 Mohammad S.Islam, Sayeed Mir,和 Tomy Sebastian,
減小批量生產(chǎn)直流無刷馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題，IEEE工業(yè)應(yīng)用學(xué)報(bào)，2004，40(3) 813 820)；<11>改變通電方式(參見海老原大樹《電動(dòng)機(jī)技術(shù)實(shí)用手冊(cè)》，北京科學(xué)出 版社，2006)；<12>解耦控制(參見焦竹青，屈百達(dá)，沈艷霞著《一種新型低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)無刷直 流電機(jī)的設(shè)計(jì)及其控制方式》，電機(jī)與控制應(yīng)用，2006，33(10) : 7 10)；<13>空間電壓矢量調(diào)制(參見周華偉，劉國海著《基于空間電壓矢量調(diào)制的永 磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究》，微電機(jī)，2006，39(7) 38 40)等。盡管上述方法在減振降噪機(jī)理和實(shí)施方式上均不相同，但本質(zhì)上均為優(yōu)化方 法，且可以歸結(jié)為四類，其中<1>和<2>為單元數(shù)量優(yōu)化方法；<3> <6>為單元形狀 優(yōu)化方法；<7> <9>為單元位置優(yōu)化方法；<10> <13>為優(yōu)化控制方法。上述方法的不足之處在于單元數(shù)量優(yōu)化方法未給出正確且完備的槽/極/相數(shù) 匹配原則；單元形狀優(yōu)化方法未建立磁極形狀的一股性優(yōu)先準(zhǔn)則；單元位置優(yōu)化方法則 缺少優(yōu)選段間夾角、磁極非均布夾角、槽/極傾角的一股性原則；而優(yōu)化控制方法則基 本上未考慮機(jī)械因素的影響。眾所周知，揭示參數(shù)與電機(jī)的受力及動(dòng)態(tài)響應(yīng)之間的映射關(guān)系是準(zhǔn)確實(shí)施其它 減振降噪方法的重要前提條件，但現(xiàn)有文獻(xiàn)還未提出正確、清晰且完整的映射關(guān)系。有 些文獻(xiàn)甚至提出了相悖的觀點(diǎn)，例如，文獻(xiàn)(S.X.Chen，T.S.Low, H.Lin,和Z.J.Liu，高 性能硬盤驅(qū)動(dòng)器的主軸馬達(dá)設(shè)計(jì)趨勢(shì)，IEEE磁性材料學(xué)報(bào)，1996，32(5) 3848 3850) 認(rèn)為若槽/極數(shù)的公因子為2，4，6…或3，9，15…，則徑向磁拉力為零，若公因子為 1，5，7…，則徑向磁拉力不為零；而文獻(xiàn)(D.C.Hanselman，斜槽、極數(shù)和槽數(shù)對(duì)無刷馬 達(dá)的徑向力、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)及反電勢(shì)的影響，IEE電源技術(shù)應(yīng)用，1997，144(5) 325 330) 卻認(rèn)為當(dāng)槽數(shù)、極數(shù)公因子大于1時(shí)，徑向磁拉力為零。此外，文獻(xiàn)(ChaoBi，Quan Jiang和Song Lin，由電磁結(jié)構(gòu)引起的永磁主軸馬達(dá)不平衡磁拉力，電機(jī)與系統(tǒng)，2005，
1 183 187)給出了用于主軸馬達(dá)的永磁電機(jī)的槽數(shù)與極對(duì)數(shù)的選取原則，指出，當(dāng) 槽數(shù)為偶數(shù)時(shí)，永磁所受不平衡磁拉力為零，而且還給出了具體的參數(shù)選取結(jié)果，如表1 所述。依據(jù)上述文獻(xiàn)(Chao Bi，Quan Jiang和Song Lin,由電磁結(jié)構(gòu)引起的永磁主軸馬 達(dá)不平衡磁拉力，電機(jī)與系統(tǒng)，2005，1: 183 187)結(jié)論，對(duì)于表1中的參數(shù)，當(dāng)槽數(shù) 取6，12，18時(shí)，永磁電機(jī)所受徑向不平衡磁拉力為零。顯然，上述結(jié)論不一致。表1永磁電機(jī)基本參數(shù)方案
4
齒槽數(shù)369121518極對(duì)數(shù)1, 22，43，64，85，106，12綜上所述，在如何合理選擇永磁電機(jī)的槽數(shù)和極數(shù)方面，仍然存在以下技術(shù)難 題(1)現(xiàn)有文獻(xiàn)中的某些結(jié)論還存在矛盾之處，需要進(jìn)一步澄清。(2)現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)永磁電機(jī)振動(dòng)特性的研究僅限于單頻激振。但事實(shí)上存在兩種頻 率的激勵(lì)力，因而以往的研究不能精確地揭示參數(shù)與振動(dòng)特性的關(guān)系。(3)現(xiàn)有參數(shù)選取原則本質(zhì)上為互質(zhì)原則，未充分考慮參數(shù)匹配對(duì)動(dòng)力學(xué)特性 的影響。事實(shí)上，該原則并不能顯著降低振動(dòng)和噪聲，甚至增大了某個(gè)方向上的振動(dòng)， 同時(shí)產(chǎn)生顯著的噪聲。因而，依據(jù)該原則進(jìn)行參數(shù)選取以期實(shí)現(xiàn)減振降噪是一種技術(shù)偏 見。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種參數(shù)選取過程簡單并可有效 實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)的減振和/或降噪的用于降低永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲的方法。本發(fā)明的用于降低永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲的方法，它包括以下步驟(1)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合初選磁極數(shù)和齒槽數(shù)；(2)判斷永磁電機(jī)的受力及振動(dòng)狀態(tài)若根據(jù)公式ks = mod(lsNs/Nj求得相位 調(diào)諧因子1 = 0并且根據(jù)公式km = mod(lsNm/Ns)求得km = 0，則永磁電機(jī)將產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈 動(dòng)；若相位調(diào)諧因子1 = 1或Nm-l，km = 1或風(fēng)-1，永磁電機(jī)將產(chǎn)生不平衡磁拉力； 若1^ = 2，3，4， …，Nm_2，且、=2，3，4， …，N-2,永磁電機(jī)將處于受力平衡 狀態(tài)，式中永磁電機(jī)的磁極數(shù)，風(fēng)為永磁電機(jī)的齒槽數(shù)，為諧波階數(shù)并且為 正整數(shù)，mod表示余數(shù)；(3)根據(jù)永磁電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)電機(jī)受力及振動(dòng)狀態(tài)的具體性能要求，重復(fù)所述的 步驟(2)中相應(yīng)的受力及振動(dòng)狀態(tài)的計(jì)算公式以選取磁極數(shù)和齒槽數(shù)的組合，直至選取 的磁極數(shù)和齒槽數(shù)的組合滿足對(duì)永磁電機(jī)受力及振動(dòng)狀態(tài)的要求。采用本發(fā)明方法的有益效果是(1)依據(jù)充分在永磁電機(jī)的參數(shù)選擇過程 中，為了減小電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，通常要遵循磁極數(shù)與齒槽數(shù)互質(zhì)原則。若嚴(yán)格遵循該原 則，可能漏掉某些較優(yōu)的參數(shù)選擇方案。采用本發(fā)明方法根據(jù)永磁電機(jī)的磁極數(shù)和齒槽 數(shù)與電機(jī)的振動(dòng)和噪聲特性之間的映射關(guān)系，可以針對(duì)不同的場(chǎng)合選用不同的參數(shù)，從 而實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)的減振和/或降噪。(2)參數(shù)選取方便本發(fā)明提供了針對(duì)多種應(yīng)用場(chǎng)合的參數(shù)選取原則，以此來 實(shí)現(xiàn)不同的減振和/或降噪的有益效果。尤其應(yīng)當(dāng)指出的是，所述方法可得到多組備選 參數(shù)方案，且參數(shù)選取過程簡單、方便，可操作性強(qiáng)。(3)效果顯著本發(fā)明參數(shù)選取方法的顯著有益效果是，可實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)的減振和/或降噪。依據(jù)本發(fā)明，若應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)噪聲敏感，例如在魚雷、潛艇等軍用裝備 的電推進(jìn)系統(tǒng)中，可采用抑制橫向振動(dòng)的參數(shù)方案，以此來減小由軸承傳到支座及箱體 上的振動(dòng)，進(jìn)而減小噪聲輻射；若應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)敏感(例如在某些對(duì)周向振動(dòng)敏 感場(chǎng)合中應(yīng)用的高速電機(jī))，可采用抑制扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的參數(shù)選擇方案；若應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)振動(dòng) 和噪聲均敏感，可采用既能抑制橫向振動(dòng)，又可以抑制扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的參數(shù)選擇方案。(4)應(yīng)用范圍廣泛盡管本發(fā)明以齒槽和磁極為例分析了永磁電機(jī)的動(dòng)態(tài)特 性，但事實(shí)上，本發(fā)明所述齒槽和磁極均為等價(jià)齒槽和等價(jià)磁極。事實(shí)上，對(duì)于不規(guī)則 定/轉(zhuǎn)子情形，可將其進(jìn)行傅里葉分析，然后針對(duì)其產(chǎn)生的等價(jià)齒槽/磁極，可應(yīng)用本發(fā) 明所述方法逐階諧波進(jìn)行分析。因而，對(duì)于常見的偏心、多邊形定子、定/轉(zhuǎn)子開槽等 情形，均可采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行分析。


圖1是本發(fā)明用于降低永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲方法的主流程圖；圖2是本發(fā)明所述永磁電的機(jī)定/轉(zhuǎn)子受力示意圖；圖3-1、圖3-2和圖3-3分別是本發(fā)明所述永磁電機(jī)定子的三種受力方式示意 圖；圖4-1、圖4-2和圖4-3分別是本發(fā)明所述1極15槽、8極15槽和8極1槽永 磁電機(jī)的x向不平衡磁拉力、y向不平衡磁拉力和脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律；圖5是本發(fā)明所述1極15槽、8極15槽和8極1槽永磁電機(jī)的x向不平衡磁拉 力的諧波分解圖；圖6是本發(fā)明所述1極15槽、8極15槽和8極1槽永磁電機(jī)的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的諧波 分解圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明如圖1所示的本發(fā)明的用于降低永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲的方法，它包括以下步 驟(1)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合初選磁極數(shù)和齒槽數(shù)；(2)判斷永磁電機(jī)的受力及振動(dòng)狀態(tài)若根 據(jù)公式ks = mod(lsNs/Nj求得相位調(diào)諧因子ks = 0并且根據(jù)公式km = rnod(lmNm/Ns)求得 km = 0，則永磁電機(jī)將產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；若相位調(diào)諧因子1 = 1或Nm-l，km = 1或風(fēng)-1， 永磁電機(jī)將產(chǎn)生不平衡磁拉力；若1^ = 2，3，4，…，Nm_2，且、=2，3，4，…， N-2,永磁電機(jī)將處于受力平衡狀態(tài)，式中永磁電機(jī)的磁極數(shù)，風(fēng)為永磁電機(jī)的齒 槽數(shù)，ls、lm為諧波階數(shù)并且為正整數(shù)，mod表示余數(shù)；(3)根據(jù)永磁電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)電 機(jī)受力及振動(dòng)狀態(tài)的具體性能要求，重復(fù)所述的步驟(2)中相應(yīng)的受力及振動(dòng)狀態(tài)的計(jì) 算公式以選取磁極數(shù)和齒槽數(shù)的組合，直至選取的磁極數(shù)和齒槽數(shù)的組合滿足對(duì)永磁電 機(jī)受力及振動(dòng)狀態(tài)的要求。本發(fā)明方法是在本發(fā)明以8極15槽電機(jī)為例，研究了齒槽數(shù)和磁極數(shù)對(duì)永磁電 機(jī)的受力及振動(dòng)特性的影響。在研究過程中，本發(fā)明同時(shí)考慮了槽頻激勵(lì)和極頻激勵(lì)對(duì) 振動(dòng)特性的影響，最終得到磁極數(shù)與齒槽數(shù)的選取原則。在上述研究中，確定本發(fā)明實(shí) 施方案的基本條件是(1)將磁拉力視為作用于齒槽/磁極中心的等效集中力；(2)不計(jì)定/轉(zhuǎn)子偏心，且二者同軸；(3)定/轉(zhuǎn)子均為剛體且有三個(gè)自由度兩平移、一旋轉(zhuǎn)； (4)滿足機(jī)械對(duì)稱及電磁對(duì)稱條件。永磁電機(jī)的基本參數(shù)包括永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)定子的齒槽數(shù)Ns，例如Ns =3，Nm = 2 或 4，Ns = 6, Nm = 4 或 8，Ns = 9，Nm = 6 或 12 等。附圖 2 是永磁電 機(jī)的計(jì)算模型。圖中丨ok，xk, yk}為轉(zhuǎn)子隨動(dòng)坐標(biāo)系(k = 1)和定子固定坐標(biāo)系(k = 2)。其中，橫軸xk指向第一個(gè)磁極或定子齒的幾何形心。不失一股性，假定第一個(gè)磁 極/定子齒與橫軸的夾角L = 0，而％為第i(i = l，2，…，Nm)個(gè)磁極與橫軸的夾 角，義為第j(j = l，2，…，Ns)個(gè)定子齒與橫軸的夾角。圖中Fptl*Fpn分別為作用 于第i個(gè)磁極的切向和徑向磁拉力，而Fsti和Fsq分別為作用于第j個(gè)定子齒的切向和徑向 磁拉力。永磁電機(jī)的不平衡磁拉力和脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的根本原因是氣隙磁場(chǎng)扭曲。在電機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，某一特定磁極或定子齒所受磁拉力將變化一個(gè)周期。由 于永磁電機(jī)的齒槽數(shù)和磁極數(shù)通常不等，因而將存在兩種激勵(lì)，即槽頻激勵(lì)和極頻激 勵(lì)。兩種激勵(lì)將共同作用，引起定子振動(dòng)，進(jìn)而輻射出噪聲。(1)不平衡磁拉力和脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩分析在轉(zhuǎn)子隨動(dòng)坐標(biāo)系丨0l，Xl，yi丨下，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，所有定子齒與某一特定的 磁極將作用Ns次。假定《0為電機(jī)轉(zhuǎn)速，則磁極所受磁拉力的槽頻激勵(lì)頻率為w s = Ns w o第i個(gè)磁極與橫軸Xl的夾角為 2ji(/-1)
權(quán)利要求
1.用于降低永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲的方法，其特征在于它包括以下步驟(1)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合初選磁極數(shù)和齒槽數(shù)；(2)判斷永磁電機(jī)的受力及振動(dòng)狀態(tài)若根據(jù)公式ks= mod(lsNs/Nm)求得相位調(diào)諧 因子ks = 0并且根據(jù)公式km = mod(lsNm/Ns)求得km = 0，則永磁電機(jī)將產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)； 若相位調(diào)諧因子1^= l或Nm-l，、=1或風(fēng)_1，永磁電機(jī)將產(chǎn)生不平衡磁拉力；若ks = 2，3，4，…，Nm_2，且、=2，3，4，…，N-2,永磁電機(jī)將處于受力平衡狀態(tài)，式 中NmS永磁電機(jī)的磁極數(shù)，Ns為永磁電機(jī)的齒槽數(shù)，Is和Im為諧波階數(shù)并且為正整數(shù)， mod表示余數(shù)；(3)根據(jù)永磁電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)電機(jī)受力及振動(dòng)狀態(tài)的具體性能要求，重復(fù)所述的步驟 (2)中相應(yīng)的受力及振動(dòng)狀態(tài)的計(jì)算公式以選取磁極數(shù)和齒槽數(shù)的組合，直至選取的磁極 數(shù)和齒槽數(shù)的組合滿足對(duì)永磁電機(jī)受力及振動(dòng)狀態(tài)的要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降低永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲的方法，其特征在于所述 的步驟(3)中的磁極數(shù)和齒槽數(shù)的組合為磁極數(shù)Nm = 2 12，齒槽數(shù)Ns = 3 18。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于降低永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲的方法，其特征在于若應(yīng) 用場(chǎng)合對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)敏感，則選擇Nm = 2，Ns = 3 ；或Nm = 4，Ns = 3, 6 ；或Nm = 6， Ns = 9 ；或 Nm = 8，Ns = 6，9，12 ；或 Nm = 10，Ns = 9，12，15 ； Nm = 12，Ns = 9 ；若應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)橫向振動(dòng)敏感，則選擇Nm = 4，Ns = 6 ；或Nm = 6，Ns = 9 ；或Nm =8，Ns = 6，12 ；或 Nm = 10，Ns = 12，15 ； Nm = 12，Ns = 9 ；若應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)扭轉(zhuǎn)及橫向振動(dòng)均敏感，則選擇Nm = 4，Ns = 6 ；或Nm = 6，Ns = 9 ；或 Nm = 8，Ns = 6，12 ；或 Nm = 10，Ns = 12，15 ； Nm = 12，Ns = 9。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于降低永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲的方法，它包括以下步驟(1)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合初選磁極數(shù)和齒槽數(shù)；(2)判斷永磁電機(jī)的受力及振動(dòng)狀態(tài)若根據(jù)公式ks＝mod(lsNs/Nm)求得相位調(diào)諧因子ks＝0并且根據(jù)公式km＝mod(lsNm/Ns)求得km＝0，則永磁電機(jī)將產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；若相位調(diào)諧因子ks＝1或Nm-1，km＝1或Ns-1，永磁電機(jī)將產(chǎn)生不平衡磁拉力；若ks＝2，3，4，…，Nm-2，且km＝2，3，4，…，Ns-2，永磁電機(jī)將處于受力平衡狀態(tài)；(3)根據(jù)永磁電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)電機(jī)受力及振動(dòng)狀態(tài)的具體性能要求，重復(fù)步驟(2)中相應(yīng)的受力及振動(dòng)狀態(tài)的計(jì)算公式以選取磁極數(shù)和齒槽數(shù)的組合。采用本方法根據(jù)永磁電機(jī)的磁極數(shù)和齒槽數(shù)與電機(jī)的振動(dòng)和噪聲特性之間的映射關(guān)系，可以針對(duì)不同的場(chǎng)合選用不同的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)的減振和/或降噪。
文檔編號(hào)H02P6/10GK102025304SQ20101052585
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者修杰, 劉建平, 王世宇, 王建, 霍咪娜 申請(qǐng)人:天津大學(xué)