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軸向磁通永磁同步電機的電磁場呈三維分布，其轉(zhuǎn)矩的精確建模和優(yōu)化通常需要采用三維有限元方法，但這非常耗時。提出一種轉(zhuǎn)矩解析計算模型，并基于該模型對軸向磁通永磁同步電機的轉(zhuǎn)矩展開優(yōu)化。首先，通過磁通密度比磁導法建立了軸向磁通永磁同步電機氣隙磁場解析模型。然后基于麥克斯韋張量理論推導得到電磁轉(zhuǎn)矩和齒槽轉(zhuǎn)矩的解析模型，并通過有限元法驗證了該模型的準確性。該模型不僅指出了產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和齒槽轉(zhuǎn)矩的判據(jù)，還明晰了轉(zhuǎn)矩波動各階成分與氣隙磁通密度諧波之間的關(guān)系。最后利用該解析模型，采用徑向變極弧系數(shù)法對一臺單定子單轉(zhuǎn)子軸向磁通永磁同步電機的轉(zhuǎn)矩展開優(yōu)化，結(jié)果表明徑向變極弧系數(shù)法可有效削弱軸向磁通永磁同步電機的齒槽轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩波動，而基于解析模型的優(yōu)化則具有非常高的效率。
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