[發明專利]永磁同步電機反電動勢諧波抑制方法及永磁同步電機

在審

• 申請號: 202110348569.7
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113178997A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 佟文明;廉中奎
• 申請（專利權）人: 無錫川木驅動科技有限公司
• 主分類號: H02K21/02
• 分類號: H02K21/02;H02K1/27
• 代理公司: 連云港聯創專利代理事務所(特殊普通合伙) 32330
• 代理人: 劉剛

本發明公開了一種永磁同步電機反電動勢諧波抑制方法，包括永磁電機轉子，所述永磁電機轉子上極數至少為2個，當待消除的諧波次數為n次時，在一對極距內(?τ～τ范圍內)的kτ/n位置處開設輔助槽用以抑制n次諧波分量。本發明能夠有效的消除特定次齒諧波引起的反電動勢諧波分量，提高反電動勢的正弦性，同時抑制多種諧波分量。

技術領域

本發明涉及永磁電機技術領域，具體涉及一種永磁同步電機反電動勢諧波抑制方法及永磁同步電機。

背景技術

電動汽車用電機多采用整數槽繞組，然而整數槽繞組結構的永磁電機，其齒諧波無法通過短距等方式進行抑制，齒諧波的作用使得電機的線反電動勢波形畸變率增加，這會增加電機的轉矩脈動，同時使得電機的電樞電流中含有較高的諧波，引起較高的諧波損耗，電機的效率會降低，溫升會增加，永磁體的退磁風險也會增加，采用合理的設計來抑制齒諧波引起的線反電動勢諧波成分對電機性能提升具有重要意義。

發明內容

本發明提供一種永磁同步電機反電動勢諧波抑制方法及永磁同步電機，以抑制齒諧波引起的反電動勢諧波成分，以達到提升電機性能的目的。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種永磁同步電機反電動勢諧波抑制方法，包括永磁電機轉子，所述永磁電機轉子上極數至少為2個，其特征在于，當待消除的諧波次數為n次時，在一對極距內(-τ～τ范圍內)的kτ/n位置處開設輔助槽用以抑制n次諧波分量。

作為本發明的優選設置，k取1或2。

作為本發明的優選設置，針對低階齒諧波mQ/p±1(其中m＝1或m＝2，Q為槽數，p為極對數)引起的反電動勢諧波成分，規定諧波次數n等于低階齒諧波的階數，即n＝Q/p±1或n＝2Q/p±1。

作為本發明的優選設置，采用多組輔助槽結構的組合設計以抑制多種含量較高的低階齒諧波的諧波分量。

作為本發明的優選設置，所述輔助槽寬度與深度設置為0.2mm～0.4mm。

作為本發明的優選設置，所述輔助槽設置為半圓形槽。

本發明還提供一種永磁同步電機，其采用如上所述的一種永磁同步電機反電動勢諧波抑制方法。

與現有技術對比，本發明具備以下有益效果：

(1)本發明能夠有效的消除特定次齒諧波引起的反電動勢諧波分量，提高反電動勢的正弦性，同時抑制多種諧波分量；

(2)本發明能夠提高氣隙磁密波形的正弦性，降低定子鐵耗，提高電機效率，降低電機溫升，減小永磁體的退磁風險；

(3)本發明能夠提高電機效率，降低電機溫升的同時，能夠保證電機的轉矩輸出能力，對電機的轉矩密度幾乎沒有削弱。

附圖說明

圖1為整數槽繞組永磁電機的初始轉子結構示意圖；

圖2為初始轉子結構反電動勢波形及其傅里葉分解圖

圖3為抑制11次諧波的輔助槽開槽位置示意圖；

圖4為多輔助槽結構示意圖；

圖5多輔助槽結構對應的反電動勢波形及其各次諧波含量。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。