转子偏心对低速永磁同步电机运行特性影响的研究

低速直驱永磁同步电机由于省去了异步电机驱动中的减速机，采用永磁体励磁，凭借其高效稳定的性能、节能环保、便于维护等优点在工业生产中得到广泛应用。

在低速直驱永磁电机实际制造中，由于生产及装配存在误差，定转子圆心轴线不能完全重合，电机转子容易偏离轴心。

同时由于电机转轴与负载直接相连，长期运行易造成轴承磨损、转子重心下沉，也容易产生转子偏心问题。

本文深入研究转子偏心对低速直驱永磁同步电机性能的影响，主要研究转子偏心对电机齿槽转矩、气隙磁密、损耗、径向磁拉力等性能的影响，并对转子偏心导致的不平衡磁拉力所引起的振动噪声开展研究工作，主要包括以下内容：首先，本文基于子域法建立电机各子域间边界条件及其磁场分布基本方程，通过求解二维磁场解析模型分析空载时电机转子偏心磁场分布。

其次，结合有限元仿真，以一台 72 槽 60 极的低速直驱永磁同步电机为例，研究转子偏心对电机齿槽转矩、输出转矩、定子损耗和气隙磁密的影响，总结转子偏心对低速直驱永磁同步电机电磁性能的影响。

然后，为探究偏心下电机的电磁力特性，本文基于磁势磁导法建立转子偏心径向电磁力解析模型，推导电磁力的来源、空间阶次及频率特征，并结合电机有限元模型计算分析转子偏心下的不平衡径向电磁力密度，最后总结转子偏心对电机径向电磁力密度的影响。

最后，为研究转子偏心下径向电磁力对电机振动噪声的影响，通过有限元软件分析电机外转子的模态频率及振型，并将电磁场计算结果导入外转子机壳模型中进行谐响应分析，求解电磁振动结果，对转子偏心下机壳振动特性进行分析。

利用有限元软件噪声计算模块，求取外转子声腔表面声压级分布，归纳分析转子偏心对电机噪声的影响。

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