永磁同步电机转矩波动抑制策略研究与仿真验证

本文主要探讨了"永磁同步电机转矩波动抑制方法研究"这一主题，由作者孙曌续、曹继伟和李立毅在哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院共同完成。相较于传统的电磁电机，永磁同步电机具有显著的优势，如结构简单、运行可靠和高效率。这些优点使得它在近年来随着永磁材料技术的发展和驱动控制技术的进步，得到了广泛应用。 然而，永磁同步电机内部的特性带来了一些挑战。由于永磁体与定子铁心之间的相互作用，会产生定位力矩，这与电流和反电势非正弦波形导致的谐波转矩相结合，使得电机运行过程中转矩波动明显。为了理解和解决这个问题，作者基于对永磁同步电机工作原理的深入理解，首先构建了齿槽转矩和气隙磁密的数学模型，以此作为研究转矩波动抑制策略的基础。 作者的研究重点在于寻找有效的方法来减小这种转矩波动。这可能包括采用优化控制算法，如PID控制或预测控制，通过调整电机的电流和磁场分布，尽可能地抵消谐波效应。他们还可能考虑了磁场设计的改进，比如采用磁屏蔽或特殊磁路设计，以减少定位力矩的影响。 为了验证他们的理论和方法，文中提到了建立了一个Maxwell 2D有限元模型进行仿真。这种方法允许作者在计算机上模拟电机的实际运行情况，观察不同抑制策略的效果，并通过仿真结果来评估转矩波动的改善程度。这种仿真工具对于理解和优化电机性能至关重要，因为它能提供精确的物理模拟，而不仅仅是理论分析。 文章的关键点集中在"永磁同步电机"、"转矩波动"以及"优化方法"这三个核心概念上，通过对这些问题的深入研究，本文旨在提出一种或多种实用的策略，以提高永磁同步电机的稳定性和性能，从而推动该领域的技术进步。这篇首发论文无疑为永磁同步电机的设计和控制提供了新的视角和实用的解决方案。