CN108206660B - 一种新型五相表嵌式永磁同步电机的转矩解析方法 - Google Patents

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CN108206660B CN201711214319.4A CN201711214319A CN108206660B CN 108206660 B CN108206660 B CN 108206660B CN 201711214319 A CN201711214319 A CN 201711214319A CN 108206660 B CN108206660 B CN 108206660B
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Abstract

本发明公开了一种新型五相表嵌式永磁同步电机的转矩解析方法，包括永磁转矩的解析：考虑定子槽效应、定子齿饱和效应、定子绕组连接和磁极偏移的影响，推导出定子磁动势和转子磁动势的解析表达式，再使用洛伦兹力定律解析出永磁转矩；包括磁阻转矩的解析：考虑磁极偏移和辅助磁障的影响，利用绕组函数理论推导出气隙函数和电感的解析表达式，再通过对磁场能量的微分解析出磁阻转矩；包括电磁转矩的解析：将电磁转矩和磁阻转矩进行叠加；包括将解析结果与有限元结果对比，验证模型的准确性。本发明首次针对具有磁极偏移和辅助磁障的五相表嵌式永磁同步电机的转矩进行解析，所提方案可为该类型电机的解析研究提供参考。

Description

一种新型五相表嵌式永磁同步电机的转矩解析方法
技术领域
本发明涉及一种新型五相表嵌式永磁同步电机的转矩解析方法，属于电磁场计算领域。
背景技术
表嵌式永磁同步电机以其高效率和高转矩密度的优势，广泛应用于工业驱动、车辆牵引 和家用电器等领域。平滑的输出转矩是这些高性能运动控制系统的基本要求，因此获得高精 度的转矩波形很有现实意义。有限元软件(Ansys Maxwell、Flux等)在转矩预测中得到了广 泛的应用，但费时费力。考虑到电机转矩计算的效率，解析法具有明显的优势。
目前常用的转矩解析方法主要有三种，包括绕组函数法、洛伦兹定律法和麦克斯韦应力 张量法。绕组函数法是利用电机的相关参数计算出电感等参数，再进一步获得电机转矩，该 法主要用于磁阻电机的电磁转矩解析，但并不适用于永磁电机，因为未考虑到电枢反应磁场 和永磁磁场相互作用所产生的永磁转矩。洛伦兹力定律法是通过对电机气隙处洛伦兹力密度 的积分得到电磁转矩，该法可应用于多种类型电机转矩的定性分析，但其通常被局限于定子 未开槽的情况。麦克斯韦应力张量法是通过对电机径向和切向气隙磁密的乘积的积分得到电 磁转矩，该法可以广泛运用于各种电机，但准确地获得径向和切向气隙磁密计算过程复杂， 常需要通过有限元软件获得磁密，再进行后续计算，且该法并不能清晰地反映出转矩和电机 参数之间的关系。
发明内容
本发明的目的是，为提高转矩计算效率，提出一种适用于具有磁极偏移和辅助磁障的五 相表嵌式永磁同步电机的转矩解析方法，主要包括永磁转矩、磁阻转矩和电磁转矩的解析。 定子开槽、定子齿部饱和效应和定子绕组连接等因素均予以考虑，以确保解析的准确性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：将绕组函数法与洛伦兹力法相结合来进行 转矩解析，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据绕组函数理论，计算出定子磁动势；
步骤2，根据磁路模型，计算出转子磁动势；
步骤3，根据洛伦兹力定律，计算出永磁转矩；
步骤4，考虑磁极偏移和辅助磁障对永磁转矩的影响；
步骤5，根据绕组函数理论，计算出电感；
步骤6，利用能量法，计算出磁阻转矩的解析表达式；
步骤7，考虑磁极偏移和辅助磁障对磁阻转矩的影响；
步骤8，计算出考虑磁极偏移和辅助磁障的电磁转矩。
进一步，所述步骤1中，根据绕组函数理论，考虑定子绕组连接方式和加载电流，定子 磁动势的计算公式可表示为：
Figure BDA0001485215460000021
其中Fsh＝kh±1NhIm为定子 磁动势的h次谐波幅值，Nh表示定子绕组的h次谐波幅值，Im为电流幅值，kh-1和kh+1是定子 磁动势系数，θ是定子坐标系中相对a相的角度，ωt为瞬时转子位置，
Figure BDA0001485215460000028
从d轴测得电流角。
进一步，所述步骤2中，转子磁动势的计算方法为：
步骤2.1，根据定子未开槽时的磁力线路径，建立磁路模型，计算出无槽气隙磁密的峰值， 再根据其分布特点得到无槽气隙磁密波形Bg,slotless；
步骤2.2，根据磁力线在定子开槽区域的磁力线路径，确定电机的相对气隙磁导函数：
Figure BDA0001485215460000022
其中g为气隙长度，g1(θ)为关于定子槽的函数；
步骤2.3，根据开槽气隙磁密的计算公式：Bg,slot＝Bg,slotless·Λslot，得到开槽气隙磁密波形 及其谐波幅值。
步骤2.4，计算出转子磁动势：
Figure BDA0001485215460000023
其中
Figure BDA0001485215460000024
为 转子磁动势的h次谐波幅值，Bg,slot,h为开槽气隙磁密，μ0为真空磁导率。
进一步，所述步骤3中，根据洛伦兹力定律，永磁转矩可表示为：
Figure BDA0001485215460000025
其中Bg为气隙磁密；利用三角函数公式及步骤1和2中得到的定、转子磁动势，推导出永磁 转矩的平均转矩的表达式为：
Figure BDA0001485215460000026
转矩脉动的表达式为：
Figure BDA0001485215460000027
其中p为极对数，rg为气隙半径，L为电机 有效长度。
进一步，所述步骤4中，电机中空载气隙磁密的分布取决于永磁体的位置，当进行磁极 偏移后，气隙磁密的分布会发生变化，则转子磁动势的谐波幅值会改变，进而会影响永磁转 矩，因此需根据磁极偏移的角度，确定偏移后的气隙磁密及转子磁动势，再根据步骤3所推 导的永磁转矩公式，获得偏移后的永磁转矩；辅助磁障对永磁转矩无影响。
进一步，所述步骤5中，电感的计算方法为：
步骤5.1，根据电机的具体参数，计算出电机的气隙函数：
Figure BDA0001485215460000031
其中g2(θ-γ)为关于转子槽的函数，γ相对绕组参考系的转子位置；
步骤5.2，根据绕组函数理论，计算出电感：
Figure BDA0001485215460000032
其中X和Y为五相中的任意一相，NX(θ)和NY(θ)为该相的绕组函数。
进一步，所述步骤6中，在解析和仿真磁阻转矩时均不考虑永磁体的影响，即将永磁体 视为空气；根据能量法，磁阻转矩的计算公式为：Trel＝p·Trel1，其中
Figure BDA0001485215460000033
为某一对磁极所产生的磁阻转矩，Is(γ)和Ls(γ)分别为电流矩阵和电感矩阵。
进一步，所述步骤7中，电机的总磁阻转矩是各对磁极所产生的磁阻转矩的总和；当磁 极偏移后，转子开槽位置会发生变化，从而会依次影响到气隙函数、电感矩阵和磁阻转矩， 因此需对偏移的磁极的气隙函数等参数重新计算，获得偏移后的磁阻转矩；当永磁体右侧增 加辅助磁障后，转子开槽区域会增大，需对各对磁极的气隙函数等参数重新计算，获得加辅 助磁障后的磁阻转矩。
进一步，所述步骤8中，电磁转矩包括永磁转矩和磁阻转矩这两个转矩分量，可表示为： Te＝Tpm+Trel；分别将磁极未偏移、磁极偏移后、加辅助磁障后电机的转矩分量叠加，即可得 到不同情况下电机的电磁转矩。
有益效果
1、本发明在解析过程中充分考虑了定子槽效应、转子槽效应和定子齿饱和效应等，提高了解 析的精度。
2、本发明提供了电机气隙磁密、定子磁动势、转子磁动势、电感等参数的解析表达式，可运 用于后续研究及相关电机的研究。利用磁路模型计算无槽气隙磁密，同时考虑到定子开槽与 齿部饱和效应等影响，得到开槽气隙磁密。
3、本发明将绕组函数法与洛伦兹力法相结合，提出了一种适用于五相表嵌式电机的转矩解析 方法，大大提高了转矩计算效率。将洛伦兹力定律与能量法相结合，分别计算永磁转矩和磁 阻转矩，最后叠加获得电磁转矩；利用洛伦兹力定律计算了考虑齿槽效应的永磁转矩波形。
其他文献则仅利用该法进行转矩定性分析，且局限于定子无槽的情况。
4、本发明对转矩的解析完全基于电机拓扑结构，解析结果可以直接反映电磁参数对输出性能 的影响，对后续转矩优化等提供了理论基础。
5、本发明研究了磁极偏移和辅助磁障对转矩性能产生的影响，并分析其主要原因，为该优化 方法的后续应用提供了基础。
附图说明
图1为本发明实施例具有磁极偏移和辅助磁障的五相表贴式永磁同步电机的拓补结构及 其实现步骤；(a)为实施例电机的拓扑结构；(b)为未进行磁极偏移的转子结构；(c)为磁极第一 次偏移后的转子结构；(d)为磁极第二次偏移后的转子结构；(e)为加辅助磁障后的转子结构；
图2为本发明实施例定子无槽的电机结构及磁力线分布；
图3为本发明实施例气隙磁密示意图；
图4为本发明实施例磁路模型及其简化；(a)磁路模型；(b)为简化磁路模型；
图5为本发明实施例定子槽尺寸标注及磁力线分布；
图6为本发明实施例定子槽处相对气隙函数示意图；
图7为本发明实施例永磁体及气隙磁密分布示意图；(a)为未进行磁极偏移时；(b)为两 次磁极偏移后；
图8为本发明实施例转子槽尺寸标注及磁力线分布；
图9为本发明实施例气隙函数示意图；
图10为永磁转矩；(a)为未进行磁极偏移时；(b)为两次磁极偏移后；
图11为磁阻转矩；(a)为未经过磁极偏移时；(b)为两次磁极偏移后；(c)为加辅助磁障后；
图12为电磁转矩；(a)为未经过磁极偏移时；(b)为两次磁极偏移后；(c)为加辅助磁障后；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中技术方案进行清楚、完整地描述。
图1(a)为具有磁极偏移和辅助磁障的五相表贴式永磁同步电机的拓补结构图，其中1为 辅助磁障，2为转子，3为永磁体，4为电枢绕组，5为定子，6为转轴；电枢绕组采用分布式绕制方式，跨距为9个电枢槽；转子上安装的表嵌式永磁体经过偏移后呈非均匀分布，以抑制转矩脉动；永磁体右端加辅助磁障，以提高磁阻转矩；图1(b)为原电机的转子结构，此时未进行磁极偏移，永磁体呈对称均匀分布；图1(c)为磁极第一次偏移后的转子结构，偏移方法是：选取一对磁极作为一个重复单元(即PM1和PM2为重复单元1、PM3和PM4为重 复单元2、PM5和PM6为重复单元3、PM7和PM8为重复单元4)，每两个相邻重复单元中 的一个(即重复单元1、3)保持固定，另一个重复单元(即重复单元2、4)逆时针偏移α1(3.75 机械角度)；图1(d)为磁极第二次偏移后的转子结构，偏移方法是：在进行过第一次偏移的基 础上，选取两对磁极作为一个重复单元(即PM3、PM4、PM5和PM6为重复单元5，PM1、 PM2、PM7和PM8为重复单元6)，将重复单元5保持固定，重复单元6逆时针偏移α2(1.875 机械角度)；图1(e)为在进行两次磁极偏移的基础上，在每个永磁体右端增加辅助磁障，目的 是提高磁阻转矩以补偿磁极偏移所引起的转矩损失，辅助磁障的厚度与永磁体厚度相同，其 夹角为ε1(3机械角度)。
步骤1，根据绕组函数理论，计算出定子磁动势；
五相电机的绕组函数可以表示为：
Figure BDA0001485215460000051
式中Nh表示定子绕组的h次谐波，θ是在定子坐标系中相对a相的角度；五相电机的电流给 定为：
Figure BDA0001485215460000052
式中Im为电流幅值，ωt为瞬时转子位置，
Figure BDA0001485215460000053
从d轴测得的电流角；则定子磁动势可表示为：
Figure BDA0001485215460000061
式中Fsh为定子磁动势的h次谐波幅值，kh-1和kh+1是定子磁动势系数，可以表示为：
Fsh＝kh±1NhIm
Figure BDA0001485215460000062
很明显，在定子磁动势中可能存在的谐波是h＝10m±1(m＝1,2,3…)。
步骤2，根据磁路模型，计算出转子磁动势；
步骤2.1，计算出无槽气隙磁密波形Bg,slotless。图2为定子无槽时的电机结构及磁力线分 布，磁力线的路径包括永磁体、气隙、定子区域和转子区域，气隙磁密仅由永磁体产生，则 等效气隙磁密可以表示为图3，其中αp是永磁体的极弧系数，p是极对数，Bm为通过磁路模 型得到的气隙磁密的峰值。根据图2中磁力线的路径建立的磁路模型如图4(a)所示，其中Φr/2 为半个永磁体产生的磁通，Φm/2是半个永磁体的漏磁通，其磁阻为2Rm，Φg/2是通过半个磁 极对应气隙的磁通，其磁阻为2Rg，2Rs是半个磁极对应的定子区域的磁阻，Rr转子区域的磁 阻。通常情况下，在无槽情况下，定、转子区域均没有明显的磁饱和现象，2Rs和2Rr可以忽 略；但是在开槽情况下，定子齿部存在磁饱和现象，则定子区域的磁阻Rs可以表示为：
Figure BDA0001485215460000063
其中lteeth为定子齿部长度，μteeth为发生磁饱和的定子齿部的磁导率，wteeth每极下发生磁饱和 的定子齿的有效宽度。其余参数可以根据图3计算得到，即：
Φr＝BrwmL (6)
Figure BDA0001485215460000064
Figure BDA0001485215460000065
Figure BDA0001485215460000066
其中Br是永磁体剩磁，wm＝(wm1+wm2)/2是永磁体平均厚度，L是电机有效长度，g是气隙长 度，rg是气隙半径，μ0是真空磁导率，μr是永磁体相对磁导率。根据磁路模型的对称性，图4 (a)可以简化为图4(b)的形式，则气隙磁密的幅值可以由基尔霍夫定律得到，即：
Figure BDA0001485215460000071
Figure BDA0001485215460000072
步骤2.2，计算相对气隙磁导函数。相对气隙函数Λslot为固有气隙长度与考虑定子开槽的 等效气隙长度的比值，可表示为：
Figure BDA0001485215460000073
其中g1(θ)是与定子槽相关的函数，可以通过定子区域的磁力线长度来得到。磁力线总是通过 磁阻较小的路径，根据图5中关键的磁力线，g1(θ)可表示为：
Figure BDA0001485215460000074
Figure BDA0001485215460000075
其中rs是定子内半径，Ns是定子槽数。图6为Λslot的示意图，θ1表示磁力线最长的点，对应 于图5中的k3，此处磁阻最大，相对气隙磁导最小，θ2为一个定子槽的夹角，为2π/Ns。
步骤2.3，计算出开槽气隙磁密。开槽气隙磁密波形可由下面公式得到：
Bg,slot＝Bg,slotless·Λslot (15)
步骤2.4，计算出转子磁动势。转子磁动势与气隙磁密相关，可表示为：
Figure BDA0001485215460000076
则转子磁动势第h次谐波可表示为：
Figure BDA0001485215460000081
其中Bg,slot,h为开槽气隙磁密的第h次谐波。
步骤3，根据洛伦兹力定律，计算出永磁转矩；
根据洛伦兹力定律，电机的永磁转矩可以通过对气隙处洛伦兹力密度进行积分得到，可 表示为：
Figure BDA0001485215460000082
根据定子磁动势的周期性及已推导出的定、转子磁动势谐波，永磁转矩可简化为：
Figure BDA0001485215460000083
将(19)中基本分量和谐波分量分离，则五相电机的平均永磁转矩和永磁转矩脉动可以表示为：
Figure BDA0001485215460000084
步骤4，考虑磁极偏移和辅助磁障对永磁转矩的影响；
气隙磁密的分布取决于永磁体的位置，当永磁体偏移后，气隙磁密也会发生相应的变化。 图7(a)为未进行磁极偏移时的永磁体和气隙磁密沿气隙展开图，此时每两个永磁体间的间隔 相同，气隙磁密也呈均匀分布；图7(b)为两次磁极偏移后的永磁体和气隙磁密分布，此时每 两个永磁体间的间隔各不相同，气隙磁密也发生了相应的变化，不再均匀分布。根据永磁体 的位置，即可得到相应的气隙磁密波形，也就可以得到转子磁动势，最终可以得到磁极偏移 后的永磁转矩；辅助磁障对永磁转矩无影响。
步骤5，根据绕组函数理论，计算出电感；
步骤5.1，计算出气隙函数。气隙函数是与定子开槽和转子开槽都相关的函数，可表示为：
Figure BDA0001485215460000085
其中g1(θ)是与定子开槽相关的函数，g2(θ-γ)是与转子开槽相关的函数，γ是相对绕组参考系的 转子位置。图8中是转子区域的关键的磁力线，由于转子外表面是一个圆，所以σ1近似为90 度，则g2(θ-γ)可表示为：
Figure BDA0001485215460000091
其中m2和m4位于弧形磁力线等于转子槽深度的地方。将(22)代入(21)，即可得到气隙函数 ge -1(θ-γ)，其波形如图9所示。
步骤5.2，计算出电感。根据绕组函数理论，电感可以表示为：
Figure BDA0001485215460000092
其中X和Y分别表示五相中的某相，NX(θ)和NY(θ)为该相的绕组函数。
步骤6，利用能量法，计算出磁阻转矩；
在解析和仿真磁阻转矩时均不考虑永磁体的影响，即将永磁体视为空气；磁阻转矩的解 析式是通过对磁场能量W的微分获得，可表示为：
Figure BDA0001485215460000093
Figure BDA0001485215460000094
其中Is(γ)和Ls(γ)分别为电流矩阵和电感矩阵。将(25)代入(24)，即可得到磁阻转矩的表达式：
Figure BDA0001485215460000095
Trel＝p·Trel1 (27)
其中Trel1是由一对磁极产生的磁阻转矩，Trel是总磁阻转矩。
步骤7，考虑磁极偏移和辅助磁障对磁阻转矩的影响；
电机的总磁阻转矩是各对磁极所产生的磁阻转矩的总和；当磁极偏移后，转子开槽位置 会发生变化，从而会依次影响到气隙函数、电感矩阵和磁阻转矩，因此需根据开槽位置对磁 极偏移后的气隙函数等参数重新计算，获得偏移后的磁阻转矩；当永磁体右侧增加辅助磁障 后，转子开槽区域会增大，需对根据开槽大小各对磁极的气隙函数等参数重新计算，获得加 辅助磁障后的磁阻转矩。
步骤8，计算出考虑磁极偏移和辅助磁障的电磁转矩。
电磁转矩包括永磁转矩和磁阻转矩两个分量，将两个转矩分量叠加，即可得到电磁转矩：
Te＝Tpm+Trel (28)
分别将磁极未偏移、磁极偏移后、加辅助磁障后电机的转矩分量叠加，即可得到不同情况下 电机的电磁转矩。
步骤8，分析对比仿真结果。
为验证本发明实施例的转矩解析方法的准确性，图10～12给出了解析结果，并与有限元 仿真结果进行对比验证，其中该电机用于转矩计算的主要电磁参数如表1所示：
表1仿真分析所用电机的具体参数
Figure RE-GDA0001660807390000101
图10为电流角为0deg时的永磁转矩；(a)为未经过磁极偏移时；(b)为两次磁极偏移后。 从图中可以看出，解析法的结果和有限元仿真结果很接近，证明了所述方法的准确性和有效 性；经过两次磁极偏移，永磁转矩的平均值略有降低，约为0.2Nm，转矩脉动有了明显降低， 从13.85％降到了6.06％。
图11为电流角为45deg的磁阻转矩；(a)为未经过磁极偏移时；(b)为两次磁极偏移后；(c) 为两次偏移且加辅助磁障后。从图中可以看出解析法的结果和有限元仿真结果依旧具有很好 的吻合度；经过两次磁极偏移，磁阻转矩的脉动有了很明显的降低，从45.45％降到了10.42％； 经过加辅助磁障后，磁阻转矩平均值从1.32Nm提升到了1.47Nm，转矩脉动降到了8.33％。
图12为电磁转矩(电流角为45deg)；(a)为原电机；(b)为两次磁极偏移后；(c)为两次偏 移且加辅助磁障后。从图中可以看出，两种方法的转矩脉动基本一致，但是解析法的平均转 矩比有限元仿真结果小约6.4％，误差主要原因是在解析法中将永磁体视为空气，忽略了永磁 体对磁阻转矩的影响，但是这个误差较小，可以接受；经过两次磁极偏移和加辅助磁障，电 磁转矩的平均转矩略有提升，约为0.43Nm，转矩脉动降低了28.9％。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明。在不脱离本发 明精神和范围内，所做任何等效变化或润饰，均属于本申请所附权利要求所限定的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型五相表嵌式永磁同步电机的转矩解析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据绕组函数理论，计算出定子磁动势；
所述步骤1中，根据绕组函数理论，考虑定子绕组连接方式和加载电流，定子磁动势Fs的计算公式可表示为：
Figure FDA0002293293000000011
其中Fsh＝kh±1NhIm为定子磁动势的h次谐波幅值，Nh表示定子绕组的h次谐波幅值，Im为电流幅值，kh-1和kh+1是定子磁动势系数，θ是在定子坐标系中相对于a相的角度，ωt为瞬时转子位置，
Figure FDA0002293293000000012
为从d轴测得的电流角；
步骤2，根据磁路模型，计算出转子磁动势；转子磁动势的计算方法为：
步骤2.1，根据定子未开槽时的磁力线路径，建立磁路模型，计算出无槽气隙磁密的峰值，再根据磁密分布特点得到无槽气隙磁密波形Bg,slotless；
步骤2.2，根据磁力线在定子开槽区域的磁力线路径，确定电机的相对气隙磁导函数：
Figure FDA0002293293000000013
其中g为气隙长度，g1(θ)为关于定子槽的函数；
步骤2.3，根据开槽气隙磁密的计算公式：Bg,slot＝Bg,slotless·Λslot，得到开槽气隙磁密波形及其谐波幅值；
步骤2.4，计算出转子磁动势：
Figure FDA0002293293000000014
其中
Figure FDA0002293293000000015
为转子磁动势的h次谐波幅值，Bg,slot,h为开槽气隙磁密，μ0为真空磁导率；
步骤3，根据洛伦兹力定律，计算出永磁转矩；
所述步骤3中，根据洛伦兹力定律，永磁转矩可表示为：
Figure FDA0002293293000000016
其中Bg为气隙磁密；利用三角函数公式及步骤1和2中得到的定、转子磁动势，推导出永磁转矩的平均转矩的表达式为：
Figure FDA0002293293000000017
转矩脉动的表达式为：
Figure FDA0002293293000000018
其中p为极对数，rg为气隙半径，L为电机有效长度；
步骤4，考虑磁极偏移和辅助磁障对永磁转矩的影响；
所述步骤4中，电机中空载气隙磁密的分布取决于永磁体的位置，当进行磁极偏移后，气隙磁密的分布会发生变化，则转子磁动势的谐波幅值会改变，进而会影响永磁转矩，因此需根据磁极偏移的角度，确定偏移后的气隙磁密及转子磁动势，再根据步骤3所推导的永磁转矩公式，获得偏移后的永磁转矩；辅助磁障对电磁转矩无影响；
步骤5，根据绕组函数理论，计算出电感；
步骤6，利用能量法，计算出磁阻转矩的解析表达式；
步骤7，考虑磁极偏移和辅助磁障对磁阻转矩的影响；
步骤8，计算出考虑磁极偏移和辅助磁障的电磁转矩。
2.根据权利要求1所述的一种新型五相表嵌式永磁同步电机的转矩解析方法，其特征在于，所述步骤5中，电感的计算方法为：
步骤5.1，根据电机的具体参数，计算出电机的气隙函数，其表达式为：
Figure FDA0002293293000000021
其中g2(θ-γ)为关于转子槽的函数，γ为相对绕组参考系的转子位置；
步骤5.2，根据绕组函数理论，计算出电感：
Figure FDA0002293293000000022
其中X和Y分别为五相中的任意一相，NX(θ)和NY(θ)分别为该相的绕组函数。
3.根据权利要求1所述的一种新型五相表嵌式永磁同步电机的转矩解析方法，其特征在于，所述步骤6中，在解析和仿真磁阻转矩时均不考虑永磁体的影响，即将永磁体视为空气；根据能量法，磁阻转矩的计算公式为：Trel＝p·Trel1，其中
Figure FDA0002293293000000023
为某一对磁极所产生的磁阻转矩，Is(γ)和Ls(γ)分别为电流矩阵和电感矩阵。
4.根据权利要求1所述的一种新型五相表嵌式永磁同步电机的转矩解析方法，其特征在于，所述步骤7中，电机的总磁阻转矩是各对磁极所产生的磁阻转矩的总和；当磁极偏移后，转子开槽位置会发生变化，从而会依次影响到气隙函数、电感矩阵和磁阻转矩，因此需对偏移的磁极的气隙函数、电感矩阵和磁阻转矩重新计算，获得偏移后的磁阻转矩；当永磁体右侧增加辅助磁障后，转子开槽区域会增大，需对各对磁极的气隙函数、电感矩阵和磁阻转矩重新计算，获得加辅助磁障后的磁阻转矩。
5.根据权利要求1所述的一种新型五相表嵌式永磁同步电机的转矩解析方法，其特征在于，所述步骤8中，电磁转矩包括永磁转矩和磁阻转矩这两个转矩分量，可表示为：Te＝Tpm+Trel；分别将磁极未偏移、磁极偏移后、加辅助磁障后电机的转矩分量叠加，即可得到不同情况下电机的电磁转矩。
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