齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)繞組不通電時(shí),永磁體與定子鐵心相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。它是由永磁體和定子齒之間的相互作用力的切向分量的脈動(dòng)引起的。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),永磁體兩側(cè)的磁導(dǎo)在與定子齒槽相對(duì)應(yīng)的小范圍內(nèi)發(fā)生較大變化,引起磁場(chǎng)儲(chǔ)能的變化,從而產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩。
齒槽轉(zhuǎn)矩會(huì)導(dǎo)致永磁電機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致速度波動(dòng)。扭矩脈動(dòng)也會(huì)引起電機(jī)的振動(dòng)和噪聲。當(dāng)脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的頻率與電樞電流諧振頻率一致時(shí),就會(huì)發(fā)生諧振,必然放大齒槽轉(zhuǎn)矩的振動(dòng)和噪聲。它嚴(yán)重影響電機(jī)的定位精度和伺服性能,尤其是低速時(shí)。
齒槽轉(zhuǎn)矩是電樞繞組不通電時(shí),永磁體與電樞鐵心之間的齒槽相互作用產(chǎn)生的周向轉(zhuǎn)矩。這個(gè)扭矩隨著轉(zhuǎn)子位置的變化而變化,因此它是脈動(dòng)扭矩。它是由永磁體和定子齒之間的切向合力產(chǎn)生的。切向力總是試圖使永磁體磁場(chǎng)的軸線與定子齒的軸線對(duì)齊,從而使轉(zhuǎn)子趨于定位在某個(gè)位置。也可以簡(jiǎn)單理解為,當(dāng)磁路磁阻分布不均勻時(shí),磁力線總是沿著磁阻更小的磁路靠近,這就是“磁路磁阻更小原理” 磁路”。
從能量角度來看,齒槽轉(zhuǎn)矩是由永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)能量變化引起的,而磁場(chǎng)能量與轉(zhuǎn)子的角度有關(guān)。由于磁場(chǎng)能量表達(dá)式的復(fù)雜性,由磁場(chǎng)能量偏微分得到的齒槽轉(zhuǎn)矩的解析解必然很復(fù)雜。
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