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来源：《科学家》2017年第17期看门狗芯片
摘 要 永磁同步电机在诸多领域都有广泛应用，其中分数槽集中绕组的永磁同步电机，凭借着其高密度、高效率的特点受到了广泛关注。但由于电磁力的激发，噪声以及电机振动问题更加突出，为了追求更高品质的永磁同步电机，噪声以及电机振动的大小成为了评价电机性能的重要标准，由此预测与分析永磁同步电机的数值是改善电磁同步电机性能的重要措施，对电磁振动数值进行预测也表现出不容忽视的实践意义。本文就永磁同步电机电磁振动数值预测与分析这一课题进行了探讨。
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关键词 永磁同步电机；电磁振动数值；电磁力；定子等效
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中图分类号 TM3 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0159-02
永磁同步电机在汽车、船舶、家电等多个领域都有应有，其中的分数槽集中绕组的永
磁同步电机，依靠着其高密度以及高效率得到了广泛的关注分数槽集中绕组永磁同步电机因为其齿槽转矩更低，容错性能更佳，弱磁能力更高，在实际中的应用也更受青睐。分数槽集中绕组的电机与整数槽电机相比，其空间阶数更低，可由于电磁力的激发，噪声以及电机振动的问题也更加凸显。随着电机振动问题的突出，对电磁振动预测也成为了研究的热点。目前，电磁振动的计算主要是利用数值计算方法以及解析法实现的。通过利用解析法，在二维平面内进行振动模型的建立，但是该种方法尽管能够在短时间内得到计算结果，但是会因为忽略了端盖以及绕组对结构的干扰，而对计算的精度产生影响。现阶段，随着永磁同步电机的推广，电磁振动测量问题亟待解决。
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1 计算流程——电磁振动
永磁同步电机在计算电磁振动时，还需要计算定子齿表面的电磁力。这是由于其电磁振动是指作用与定子齿表面的电磁力所引发的振动。针对六级九槽分数槽的集中绕组电机为例进行分析，其定子结构如图1所示。计算电磁振动时，需要对电磁力的有限元模型进行构建。对于六级九槽电机而言，其在空间上有3个周期，同时由于端部效应不突出，且绕组较短，电磁有限元模型在构建结束后只会是1/3二维模型。依据电机的轴向周期性，且假设电磁力能够保证沿轴分不一致的情况下，可以把1/3的二维电磁模型扩展到三维模型。
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