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2024年第4期
_________________________________________________________TransmissionTechnology传动技术
定子结构优化对盘式电机齿槽转矩的影响分析
岳明强刘城王晓光
（湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室，湖北武汉430068）
摘要：齿槽转矩会恶化电机性能，为削弱盘式永磁电机齿槽转矩，文章提出了定子偏移和不等定子齿
靴两种结构优化方法。首先通过能量法与傅里叶分解推导出轴向电机齿槽转矩公式，进行定
子槽口宽度优化得到原模型的最小齿槽转矩；然后用公式推导计算与有限元分析，得到定子
偏移结构的偏移角度；最后通过理论分析和仿真计算得到基于最小齿槽转矩的不等定子齿靴
扩张宽度比，不等定子齿靴结构可使定子上下两侧的齿槽转矩相互抵消。对比结果表明，不等
定子齿靴结构对齿槽转矩削弱效果最好，当扩张宽度比取1.2时，齿槽转矩降低71%。
关键词：齿槽转矩；轴向磁通电机；定子偏移；不等定子齿靴
中图分类号：TM351文献标识码：A
DOI：10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.04.002
Researchoncoggingtorqueofdiskmotorbasedonstatorstructureoptimization
YUEMingqiang,LIUCheng,WANGXiaoguang
(HubeiKeyLaboratoryforHigh-effficiencyUtilizationofSolarEnergyandOperationControlofEnergyStorage
System,HubeiUniversityofTechnology,Wuhan430068,CHN)
Abstract：Inordertoweakenthecoggingtorqueofdiskpermanentmagnetmotors,twostructuraloptimization
methodsofstatoroffsetandunequalstatorbootareproposed.Thecoggingtorqueformulaofaxial
motorisderivedbyenergymethodandFourierdecomposition,andtheminimumcoggingtorqueofthe
originalmodelisobtainedbyoptimizingthewidthofthestatorgroove.Then,theoffsetangleofthe
statoroffsetstructureisobtainedbycalculatingandfiniteelementanalysis.Finally,throughtheoretical
analysisandsimulationcalculation,theexpansionwidthofthestatorgearbootsbasedontheminimum
coggingtorqueisobtained,andtheunequalstatorgearbootsstructurecanmakethestator’supperand
lowercoggingtorquecanceleachother.Thecomparisonresultsshowthattheunequalstatorboot
st
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