基于解析法和有限元法PMSM电磁力波分析

摘要

本文针对一款现代纺织用48槽8极整数槽永磁同步电动机(PMSM)进行磁场谐波理论和径向力波分析.首先采用解析法对合成气隙磁场、定子电枢绕组磁场、转子永磁体磁场进行谐波分析,然后利用解析模型与有限元模型的结合,对比分析了径向电磁力波次数,并设计了基于Python的预处理程序,最后在完全去解析化的情况下采用有限元法分析了电磁力波的幅值和频率.通过对径向电磁力波空间和时间分布上的进一步仿真得出与力波次数表相同的谐波极对数,以及具体的力波幅值和频率.本文通过两者数据对比验证了有限元法的正确性,同时可以快速、直观地定量分析电磁力波的幅值和频率,误差极小;清楚地观察径向电磁力波空间和时间分布的波动程度及波动位置,对初步判断电机电磁振动噪声的影响程度和后续减振降噪的优化设计奠定了基础.