收稿日期：2019-06-17作者简介：金春奎（1966-），男，江苏海安人，江苏工程职业技术学院机电工程学院副教授，研究方向为机电教学与研究。
江苏工程职业技术学院学报（综合版）
Journal of Jiangsu College of Engineering and Technology
Vol.19，No.3
Sep.2019
第19卷第3期2019年9月
DOI ：10.19315/j.issn.2096-0425.2019.03.003
摘要：内置式永磁同步电机的转子磁槽的角度、磁铁位置等参数都会对转矩及转矩脉动产生影响。以内置径向式“V ”形磁槽转子结构为例，结合影响电机磁槽角度、磁铁位置设计参数，重新定义磁槽角度、磁铁位置的关联参数。在此基础上，确定关联参数的变化水平，分析计算原设计参数与关联参数的关系。采用正交试验的方法，对电机的转矩及脉动进行仿真优化与综合平衡，获得了在取得电机较大转矩的同时最大限度地减小脉动转矩的设计方案。 关键词：永磁同步电机；脉动转矩；正交试验；仿真优化中图分类号：TM351
文献标志码：B
文章编号：2096-0425（2019）03-0008-05
永磁同步电动机PMSM 效率高、功率密度大、结构简单、功率因数高、体积小，在许多行业有广泛的应用[1-3]。永磁同步电机的转子结构有多种不同的形式，其中，“V ”形转子结构内置径向式永磁同步电机能有效减小电机的转矩脉动，漏磁系数较小，极弧系数易控制，转轴无须采用非导磁轴，转子机械强度高，不易变形[4-5]。研究表明，“V ”形转子结构的转子磁槽角度、磁铁位置都会对转矩脉动产生影响。研究人员通过改变影响电机磁槽角度、磁铁位置的设计参数，并进行设计仿真，取得了一定的研究进展[6-8]。本文在此基础上，对影响电机磁槽角度、磁铁位置的设计参数进行了重新组合，形成了更为直观的磁槽角度、磁铁位置的关联参数，并进一步确定了关联参数的变化水平，采用正交试验方法对电机的转矩及脉动进行综合平衡，以期在取得较大转矩的同时最大限度地减小转矩脉动。
1优化参量的选择
本文仿真采用Ansoft Maxwell14.0，以丰田Prius 内置式永磁同步电机为例。该永磁电机为8极内置式
转子磁路结构，定子为48槽，绕组为三相单层结构，该电机参数是对外公布的，故可以获得电机的整
套参数参考建模。图1是转子截面上主要设计参数的示意图，表1是它的内置转子相关的主要设计参数。
“V ”形内置式永磁同步电机磁槽设计的仿真优化
金春奎
（江苏工程职业技术学院机电工程学院，南通226007）
M 1
M 2
O 1O 2
WidthMag/2
空穴
DminMag
Rib
ThickMag
图1转子截面上主要设计参数示意图
变量名
DiaGap
DiaYoke D 1O 1O 2Rib
DminMag
ThickMag
WidthMag
值/mm
160.4110.64157.4437.28144.56.4832说明
转子外径（含磁隙）
转子内径转子外径
隔磁桥宽
转子内径到隔磁桥距离隔磁宽度
磁铁端边距离磁铁厚度每根磁铁的总宽度表1
8极内置转子主要的设计参数
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