外转子直驱永磁电机极槽配合对机器人驱动性能的影响研究

本文主要探讨了机器人应用中的外转子直驱永磁电机在不同极槽配合方式下的性能分析。随着机器人技术的发展，对于电机的要求越来越高，特别是微型化和高效能的需求推动了直驱永磁电机作为驱动系统的关键组件。作者郭有权、司纪凯、高彩霞等人针对这种电机的集中绕组特性，深入研究了绕组因数解析式的理论基础和极槽配合方式的选择原则。 他们首先分析了直驱永磁电机中绕组因数的计算方法，这是一个衡量电机性能的重要参数，因为它影响着电机的电磁性能，包括谐波含量和电机运行的稳定性。通过对比不同极槽配合（即磁场分布的结构）对绕组因数的影响，他们找到了几种能够有效降低谐波影响的极槽组合。这样可以提高电机的功率质量，减少对机器人控制系统的影响。 接下来，作者在同一结构尺寸和材料的前提下，通过建立有限元仿真模型，模拟了电机在空载和不同负载下的运行情况。仿真结果揭示了极槽配合方式对电机气隙磁密、反电势、电磁转矩波动以及效率等关键性能参数的影响。这些分析有助于理解电机设计的优化方向，确保在满足机器人工作需求的同时，提升电机的可靠性和能效。 最后，这项研究为外转子直驱永磁电机的进一步优化提供了宝贵的设计参考，同时对机器人直驱控制系统的研发也具有实际指导意义。通过精确的性能评估和优化，电机能够更好地适应机器人在复杂环境中的动态操作，从而提高整个机器人的工作效率和精度。 关键词：直驱永磁电机、外转子、机器人、极槽配合。本文的研究成果对于推进机器人技术的发展，特别是在电机小型化和高效能方面，具有显著的实际价值和理论贡献。