2023年3月电工技术学报Vol.38No.6第38卷第6期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYMar.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.221096高转矩性能多相组永磁电机及其关键技术综述孙玉华赵文祥吉敬华曾煜凌志健（江苏大学电气信息工程学院镇江212013）摘要多相组永磁电机具有转矩密度高、转矩脉动小、容错能力强的优点，在航空航天、舰船推进等高转矩性能应用场合得到广泛的关注。首先，该文探讨多相组永磁电机的绕组拓扑特点，分析其转矩性能提升机理，归纳转矩性能最优的相移角设计规律。其次，总结了近年来国内外学者在多相组永磁电机领域已开展的工作，重点围绕槽极配比、拓扑结构、相组间联结方式等关键技术进行介绍。然后，基于电流谐波注入和永磁体谐波注削技术，进一步阐述了提高多相组永磁电机转矩性能的方法。针对多相组永磁电机高可靠设计技术，从短路电流抑制、相间独立性提高、绕组余度提升的层面进行了整理和归纳。最后，对高转矩性能多相组永磁电机进行总结与展望。关键词：永磁电机多相组结构转矩性能相移角可靠性中图分类号：TM3510引言随着工业4.0十大优势产业的布局与发展，特别是航空航天、舰船推进等重点产业的应用需求，对电机的转矩性能提出了更高要求[1]。高转矩密度有助于提升装备的运载能力，而低转矩脉动则可以提高装备的定位精度和运行平顺性。因此，实现电机高转矩密度和低转矩脉动的协同设计，提升转矩性能，已成为永磁（PermanentMagnet,PM）电机领域的研究热点[2]。目前，国内外众多学者对永磁电机转矩脉动的抑制方法进行了较多的研究。其中，定子斜槽[3]、转子斜极[4]、永磁体偏心[5]和不对称磁极[6]等方法在工业电机领域被广泛应用。此外，对槽极配比和定子槽型尺寸进行优化也是较为典型的技术手段[7]。然而，这些方法旨在通过调整电机定/转子拓扑结构来抑制转矩脉动，不仅会导致电机加工困难，而且不可避免地会降低转矩密度。高性能磁性材料的发展是电机转矩性能提升的重要基础[8]，如第四代永磁材料稀土铁氮、稀土铁碳，高饱和磁感的钴铁合金等。然而，其主要效能在于转矩密度的提高，难以兼顾电机转矩脉动抑制。与传统三相电机系统相比，多相电机具有转矩密度高、转矩脉动小和容错能力强等诸多优点，满足电机的高端应用需求[9]。双三相永磁电机是多相电机和永磁电机交叉融合的产物[10]，其定子绕组由两套独立的三相绕组组成，通过优化两套绕组间的相移角，不仅可以提高电机平均转矩，而且可以最大程度...
