起重永磁同步电动机的设计与分析

      设计一款8极48槽内转子表贴式起重机用的永磁同步电动机。首先基于Maxwell 2D 建立该款电机有限元模型，通过对转子磁钢的极弧系数和偏心距进行优化，降低齿槽转矩，得到最佳的极弧系数和偏心距。最后试制了样机，进行了相关性能测试，仿真结果与样机实验结果对比各项性能指标误差均在8%以内，该款电机的输出转矩平稳，该文在理论和工程实践上有一定的参考价值。

近年来随着起重机行业迅速发展，同时新的稀土材料的性能不断改善和价格得到降低，不断出现各类永磁同步电动机，关于起重用永磁同步电动机的研究重新成为热点。永磁同步电机具有体积小、高效节能、输出转矩平稳，起动转矩大等特点，在起重、机床、矿山、油田、电力、化工、电梯等各工业领域中有着广泛的应用前景。

    表面式转子的磁路结构又分为表面凸出式（表贴式）和表面插入式两种，其中表贴式转子结构的制造成本低、结构较简单、转动惯量比较小等优点，而且漏磁系数小、永磁体利用率高，在永磁同步电动机中已经得到了广泛的应用。若电动机采用整数槽绕组，该电动机主极磁场不再含偶数次谐波，相比分数槽的谐波波普，整数槽的谐波波普则稀疏很多，可以很有效减小电动机的径向电磁力波。因此，通常采用整数槽结构来减小径向电磁力波和降低其谐波磁场中的各次谐波幅值，从而降低了永磁同步电动机的电磁振动和噪声。

    已知一款起重用永磁同步电动机的性能指标，设计一款8极48槽内转子表贴式起重机用的永磁同步电动机，根据已设计的该款电机尺寸和参数，基于Maxwell 2D 中建立其二维模型，对磁钢极弧系数和偏心距分别进行优化，达到削弱齿槽转矩的目的。根据优化后电动机尺寸和参数制造样机，通过电动机测试平台，测得样机的各项性能符合要求。

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