[发明专利]永磁同步电机反电动势谐波抑制方法及永磁同步电机

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机反电动势谐波抑制方法，包括永磁电机转子，所述永磁电机转子上极数至少为2个，当待消除的谐波次数为n次时，在一对极距内(‑τ～τ范围内)的kτ/n位置处开设辅助槽用以抑制n次谐波分量。本发明能够有效的消除特定次齿谐波引起的反电动势谐波分量，提高反电动势的正弦性，同时抑制多种谐波分量。

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种永磁同步电机反电动势谐波抑制方法及永磁同步电机。

背景技术

电动汽车用电机多采用整数槽绕组，然而整数槽绕组结构的永磁电机，其齿谐波无法通过短距等方式进行抑制，齿谐波的作用使得电机的线反电动势波形畸变率增加，这会增加电机的转矩脉动，同时使得电机的电枢电流中含有较高的谐波，引起较高的谐波损耗，电机的效率会降低，温升会增加，永磁体的退磁风险也会增加，采用合理的设计来抑制齿谐波引起的线反电动势谐波成分对电机性能提升具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种永磁同步电机反电动势谐波抑制方法及永磁同步电机，以抑制齿谐波引起的反电动势谐波成分，以达到提升电机性能的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种永磁同步电机反电动势谐波抑制方法，包括永磁电机转子，所述永磁电机转子上极数至少为2个，其特征在于，当待消除的谐波次数为n次时，在一对极距内(-τ～τ范围内)的kτ/n位置处开设辅助槽用以抑制n次谐波分量。

作为本发明的优选设置，k取1或2。

作为本发明的优选设置，针对低阶齿谐波mQ/p±1(其中m＝1或m＝2，Q为槽数，p为极对数)引起的反电动势谐波成分，规定谐波次数n等于低阶齿谐波的阶数，即n＝Q/p±1或n＝2Q/p±1。

作为本发明的优选设置，采用多组辅助槽结构的组合设计以抑制多种含量较高的低阶齿谐波的谐波分量。

作为本发明的优选设置，所述辅助槽宽度与深度设置为0.2mm～0.4mm。

作为本发明的优选设置，所述辅助槽设置为半圆形槽。

本发明还提供一种永磁同步电机，其采用如上所述的一种永磁同步电机反电动势谐波抑制方法。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

(1)本发明能够有效的消除特定次齿谐波引起的反电动势谐波分量，提高反电动势的正弦性，同时抑制多种谐波分量；

(2)本发明能够提高气隙磁密波形的正弦性，降低定子铁耗，提高电机效率，降低电机温升，减小永磁体的退磁风险；

(3)本发明能够提高电机效率，降低电机温升的同时，能够保证电机的转矩输出能力，对电机的转矩密度几乎没有削弱。

附图说明

图1为整数槽绕组永磁电机的初始转子结构示意图；

图2为初始转子结构反电动势波形及其傅里叶分解图

图3为抑制11次谐波的辅助槽开槽位置示意图；

图4为多辅助槽结构示意图；

图5多辅助槽结构对应的反电动势波形及其各次谐波含量。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。