CN114865860A - 一种削弱内置式v型永磁同步电机齿槽转矩的方法 - Google Patents

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CN114865860A CN202210591728.0A CN202210591728A CN114865860A CN 114865860 A CN114865860 A CN 114865860A CN 202210591728 A CN202210591728 A CN 202210591728A CN 114865860 A CN114865860 A CN 114865860A
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Abstract

一种削弱内置式V型永磁同步电机齿槽转矩的方法，步骤为：分别建立转子开槽前后的齿槽转矩解析式；对比齿槽转矩解析式发现：若选择转子辅助槽优化电机齿槽转矩时，需要确定开槽后气隙磁密谐波含量是否大幅增加；用非对称性辅助优化以优化齿槽转矩；建立内置式V型永磁同步电机模型；在转子侧开设非对称性辅助槽，并对辅助槽槽位置、槽深、槽口宽进行优化，获得其最佳辅助槽；计算电机空载气隙磁密波形畸变率，验证开槽后气隙磁密谐波含量是否增加；计算电机输出转矩脉动系数，验证输出转矩脉动系数是否减小；非对称性辅助槽，相较传统对称性辅助槽，最佳辅助槽槽位置更偏离于d轴，开设较深的辅助槽也不会加剧空载气隙磁密波形畸变率。

Description

一种削弱内置式V型永磁同步电机齿槽转矩的方法
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种削弱内置式V型永磁同步电机输出转矩的方法。
背景技术
与感应电机相比，内置式永磁同步电机具有效率高、功率密度高以及良好的弱磁能力等优势。与表贴式永磁同步电机相比，内置式永磁同步电机可充分利用转子磁路不对称产生的磁阻转矩，提升转矩密度。因此，内置式永磁同步电机被广泛应用到新能源汽车中。但是内置式永磁同步电机由于定子侧会开槽产生气隙磁导谐波和转子侧永磁体相互作用会产生齿槽转矩，引起振动、噪音以及控制精度等诸多问题。
目前，减小内置式永磁同步电机齿槽转矩的最常见方法有：改变电枢参数的方法、改变永磁磁极参数的方法以及合理配置电枢槽数和永磁体极数。在实际工程生产中，可依据实际情况选择一种或者多种方法组合使用以削弱齿槽转矩。
采用转子辅助槽优化齿槽转矩便属于“合理配置电枢槽数和永磁体极数”中的一种方法。国内外学者对转子侧开设辅助槽削弱齿槽转矩从而减小内置式永磁同步电机输出转矩脉动的研究主要针对于矩形、半圆形、等腰三角形等具有对称性结构的辅助槽。但是并未建立明确的转子开设辅助槽后的齿槽转矩解析式以解释说明转矩开槽是如何影响齿槽转矩。
另外本发明在齿槽转矩解析式的基础上针对内置式V型永磁同步电机提出非对称性辅助槽。和传统的对称性辅助槽优化内置式V型永磁同步电机齿槽转矩相比，其最佳辅助槽位置角更远离于d轴，这样即使可以开设更深的辅助槽，也不会大幅加剧空载气隙磁密波形畸变率。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种削弱内置式V型永磁同步电机齿槽转矩的方法，本发明通过建立转子开设辅助槽后内置式永磁同步电机的齿槽转矩解析式以实现转子辅助槽开槽的指导；本发明所提出的非对称性辅助槽，具有最优辅助槽位置角更远离于d轴，从而避免加剧空载气隙磁密波形畸变率的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种削弱内置式V型永磁同步电机齿槽转矩的方法，具体步骤如下：
步骤S1，确立齿槽转矩解析式，永磁同步电机齿槽转矩定义为电机不通电时磁场能量对定转子相对位置角的负导数：
Figure BDA0003665514400000021
式中，W为电机不通电时磁场能量电机不通电时磁场能量，α为定子和转子相对位置角，Tcog为齿槽转矩；
步骤S2，确立电机不通电时的磁场能量为：
Figure BDA0003665514400000022
式中，
Figure BDA0003665514400000023
B为磁密，θ为沿转子旋转方向变化的角度，Br(θ)为永磁体剩磁，hm为永磁体充磁方向长度周向分布，g(θ,α)为有效气隙长度；
步骤S3，Br 2(θ)的傅里叶分解，
Figure BDA0003665514400000024
式中，
Figure BDA0003665514400000025
αp为极弧系数，Br0为Br 2(θ)傅里叶展开后的直流分量，Brn为Br 2(θ)傅里叶展开后的各次谐波分量幅值，p为电机极对数；
步骤S4，
Figure BDA0003665514400000026
的傅里叶分解，由于采用转子侧开设辅助槽以削弱齿槽转矩，因此可将气隙g(θ,α)以气隙中心圆为界分成定子侧气隙gs(θ,α)和转子侧气隙gr(θ,α)；
步骤S5，gs(θ,α)的傅里叶分解：
Figure BDA0003665514400000027
gr(θ,α)的傅里叶分解：
Figure BDA0003665514400000028
式中，Z1为定子槽数；
步骤S6，
Figure BDA0003665514400000029
的傅里叶分解可以近似展开为：
Figure BDA00036655144000000210
步骤S7，将各项代入齿槽转矩解析式中可得转子开设辅助槽后的齿槽转矩解析式为：
Figure BDA0003665514400000031
式中，LFe为定转子铁芯长度，Rs为定子内径，Rr为转子外径，μ0磁场常数；
步骤S8：将转子开设辅助槽后的齿槽转矩解析式(1.1)和转子未开设辅助槽时的齿槽转矩解析式(1.2)对比可知：
A.只有选择合适的磁极参数、电枢参数、电枢槽数和极数匹配才可优化齿槽转矩；
B.由于采用转子上开设辅助槽既改变了Br 2(θ)的各次谐波又改变了磁导谐波；
因此存在磁导谐波的得到了优化，但是气隙磁密谐波含量却增加的可能，这样虽然电机齿槽转矩得到了优化，但是输出转矩脉动却因为磁导谐波的增加而增加，因此选择转子辅助槽优化电机齿槽转矩时，需要确定气隙磁密谐波含量是否大幅增加；
Figure BDA0003665514400000032
步骤S9，基于转子开设辅助槽后的齿槽转矩式，针对内置式V型永磁同步电机，在转子侧开设非对称性辅助槽以优化齿槽转矩；
步骤S10，利用Maxwell仿真软件建立内置式V型永磁同步电机2D仿真模型；
步骤S11，基于2D仿真模型，在其转子侧开设2个非对称性辅助槽，并且这两个非对称性辅助槽沿着d轴对称，其中，θ为两个辅助槽的槽位置、Depth为辅助槽槽深、Width为辅助槽槽口宽；
步骤S12，参数化辅助槽槽位置θ；参数化辅助槽槽深Depth；参数化辅助槽槽口宽Width；
步骤S13，在瞬态磁场求解器下，设定内置式V型永磁同步电机的转速为1°/s，并设定输入电流激励为0A，拟计算齿槽转矩曲线；
步骤S14，通过Maxwell软件计算不同槽位置θ、槽深Depth和槽口宽Width下电机的齿槽转矩曲线，查找出其中齿槽转矩峰值最小Tcog_peak_min时对应的槽位置θbest、槽深Depthbest和槽口宽Widthbest，称其为非对称性辅助槽的最佳槽尺寸；
步骤S15，对比开槽前后，内置式V型永磁同步电机的齿槽转矩曲线；
步骤S16，在静磁场求解器下，对电机输入电流为零，求解电机转子上开设的非对称性辅助槽为最佳槽尺寸时电机的空载气隙磁密曲线；
步骤S17，对步骤S15中的空载气隙磁密曲线进行快速傅里叶分析，得到空载气隙磁密基波幅值和空载气隙磁密各次谐波幅值；
步骤S18，将步骤S17气隙磁密基波幅值和气隙磁密各次谐波幅值代入第一预设公式
Figure BDA0003665514400000041
计算，得出空载气隙磁密波形畸变率，其中，RTHD为空载气隙磁密波形畸变率，B1空载气隙磁密基波幅值，Bn空载气隙磁密各次谐波幅值；
步骤S19，若电机开槽前后的空载气隙磁密波形畸变率不变或者减小，则表明该转子辅助槽槽尺寸可对内置式V型永磁同步电机进行优化，反之则不可；
步骤S20，在瞬态磁场求解器下，确保内置式V型永磁同步电机转速保持在额定转速不变的条件下，对电机输入额定电流，求解电机转子上开设的非对称性辅助槽为最佳槽尺寸时电机的输出转矩曲线；
步骤S21，分析步骤S20中电机的输出转矩曲线获得输出转矩的最大值Tout_max和最小值Tout_min；
步骤S22，将步骤S21所述输出转矩的最大值和最小值代入第二预设公式
Figure BDA0003665514400000051
计算，得出输出转矩脉动系数，其中KR为转矩脉动系数，Tout_max为输出转矩最大值，Tout_min为输出转矩最小值；
步骤S23，若电机开槽前后的输出转矩脉动系数减小，则表明该转子辅助槽槽尺寸在保证空载气隙磁密波形畸变率不变或者减小的条件下，通过削弱齿槽转矩减小了转矩脉动。
本发明的有益效果为：
本发明为克服“没有明确的转子开设辅助槽后的齿槽转矩解析式，以解释说明转子开槽是如何影响齿槽转矩解析式这一技术问题，提供了转子开设辅助槽后齿槽转矩解析式的建立思路，本发明实现了内置式永磁同步电机转子侧开设了辅助槽后齿槽转矩解析式的建立，为在转子侧辅助槽的开设提供了指导。
对内置式V型永磁同步电机而言，若在转子上开设对称性辅助槽，其最佳辅助槽位置角更靠近d轴，但是在此处开槽不宜过深，否则会使空载气隙磁密波形畸变率大幅增加，进而加剧输出转矩脉动。以如图1所示的8极48槽内置式永磁同步电机为例，采用对称性辅助槽，其最佳辅助槽位置角为θbest＝5.25°，靠近d轴。然而本发明针对内置式V型永磁同步电机提出的非对称性辅助槽，其最佳辅助槽位置角将远离d轴，在此处可以开设更深的辅助槽，然而空载气隙磁密波形畸变率不变甚至减小。以如图1所示的8极48槽内置式永磁同步电机为例，采用非对称性辅助槽，其最佳辅助槽位置角为θbest＝11.25°，远离d轴。
本发明转子开槽后的永磁同步电机齿槽转矩解析式，该齿槽转矩解析式适用于在转子极内开设的任何种类辅助槽形，如矩形、半圆形、等腰三角形等。
附图说明
图1为内置式V型永磁同步电机实施例全模型示意图。
图2为转子开设了非对称性辅助槽的转子的八分之一模型示意图。
图3为转子开设非对称性辅助槽前后齿槽转矩曲线对比图。
图4为转子开设非对称性辅助槽前后空气气隙磁密谐波分布情况柱状图。
图5为转子开设非对称性辅助槽前后输出转矩脉动曲线图。
图6为转子开设了对称性辅助槽的转子的八分之一模型图。
图7为转子开设对称性辅助槽前后齿槽转矩对比曲线图。
图8为转子开设对称性辅助槽前后空气气隙磁密谐波分布情况图。
图9为转子开设对称性辅助槽前后输出转矩脉动曲线图。
图10为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步阐述，但是本发明不局限于以下实施例。
本发明旨转子开设辅助槽后内置式永磁同步电机齿槽转矩解析式以指导转子侧辅助槽的开设。下面以8极48槽内置式V型永磁同步电机为例说明本发明的实现过程。
步骤S1：确立齿槽转矩解析式，永磁同步电机齿槽转矩定义为电机不通电时磁场能量W对定转子相对位置角α的负导数：
Figure BDA0003665514400000061
式中，W为电机不通电时磁场能量电机不通电时磁场能量，α为定子和转子相对位置角，Tcog为齿槽转矩；
步骤S2，确立电机不通电时的磁场能量为：
Figure BDA0003665514400000062
式中，
Figure BDA0003665514400000063
B为磁密，θ为沿转子旋转方向变化的角度，Br(θ)为永磁体剩磁，hm为永磁体充磁方向长度周向分布，g(θ,α)为有效气隙长度；
步骤S3，Br 2(θ)的傅里叶分解，
Figure BDA0003665514400000064
式中，
Figure BDA0003665514400000065
αp为极弧系数，Br0为Br 2(θ)傅里叶展开后的直流分量，Brn为Br 2(θ)傅里叶展开后的各次谐波分量幅值，p为电机极对数；
步骤S4，
Figure BDA0003665514400000066
的傅里叶分解，由于采用转子侧开设辅助槽以削弱齿槽转矩，因此可将气隙g(θ,α)以气隙中心圆为界分成定子侧气隙gs(θ,α)和转子侧气隙gr(θ,α)；
步骤S5，gs(θ,α)的傅里叶分解：
Figure BDA0003665514400000071
gr(θ,α)的傅里叶分解：
Figure BDA0003665514400000072
式中，Z1为定子槽数；
步骤S6，
Figure BDA0003665514400000073
的傅里叶分解可以近似展开为：
Figure BDA0003665514400000074
步骤S7，将各项代入齿槽转矩解析式中可得转子开设辅助槽后的齿槽转矩解析式为：
Figure BDA0003665514400000075
式中，LFe为定转子铁芯长度，Rs为定子内径，Rr为转子外径，μ0磁场常数；
步骤S8，将转子开设辅助槽后的齿槽转矩解析式(1.1)和转子未开设辅助槽时的齿槽转矩解析式(1.2)对比可知：
A.只有选择合适的磁极参数、电枢参数、电枢槽数和极数匹配才可优化齿槽转矩；
B.由于采用转子上开设辅助槽既改变了Br 2(θ)的各次谐波又改变了磁导谐波；
因此存在磁导谐波的得到了优化，但是气隙磁密谐波含量却增加的可能，这样虽然电机齿槽转矩得到了优化，但是输出转矩脉动却因为磁导谐波的增加而增加，因此选择转子辅助槽优化电机齿槽转矩时，需要确定气隙磁密谐波含量是否大幅增加；
Figure BDA0003665514400000081
步骤S9，基于转子开设辅助槽后的齿槽转矩式，基于转子开设辅助槽后的齿槽转矩式，针对内置式V型永磁同步电机提出在转子侧开设非对称性辅助槽以优化齿槽转矩；
步骤S10，利用Maxwell仿真软件建立8极48槽内置式V型永磁同步电机2D仿真模型；
步骤S11，基于2D仿真模型，如图2所示，在其转子侧开设2个非对称性辅助槽，并且这两个非对称性辅助槽沿着d轴对称，其中，θ为两个辅助槽的槽位置,Depth为辅助槽槽深、Width为辅助槽槽口宽；
步骤S12，参数化辅助槽槽位置θ，取值范围为5.25°～13.25°，步长为2.25°；参数化辅助槽槽深Depth，取值范围为0.3mm～3.0mm，步长为0.3mm；参数化辅助槽槽口宽Width，取值范围为0.3mm～6.0mm，步长为0.3mm；
步骤S13，在瞬态磁场求解器下，设定8极48槽内置式V型永磁同步电机的转速为1°/s，Maxwell中求解器Stop time设置为15s，步长设置为0.125s，并设定输入电流激励为0A,拟计算两个周期的齿槽转矩曲线；
步骤S14，通过Maxwell软件计算不同槽深Depth和槽口宽Width下电机的齿槽转矩曲线，查找出其中齿槽转矩峰值最小为Tcog_peak_min＝0.442Nm时对应的槽位置θbest＝11.25°、槽深Depthbest＝0.9mm和槽口宽Widthbest＝6.0mm，称其为非对称性辅助槽的最佳槽尺寸；
步骤S15，图3为转子开设的非对称性辅助槽为最佳槽尺寸时电机的齿槽转矩曲线和电机未开槽时的齿槽转矩曲线对比图，齿槽转矩峰值相比下降了75.64％；
步骤S16，在静磁场求解器下，对8极48槽内置式V型永磁同步电机定子绕组通入电流为零，求解电机转子上开设的非对称性辅助槽为最佳槽尺寸时电机的空载气隙磁密曲线；
步骤S17，对步骤S16中所述空载气隙磁密曲线进行快速傅里叶分析，得到空载气隙磁密基波幅值和空载气隙磁密各次谐波幅值；
步骤18，将步骤S17中所述气隙磁密基波幅值和所述气隙磁密各次谐波幅值代入第一预设公式
Figure BDA0003665514400000091
计算得出空载气隙磁密波形畸变率为22.36％；其中，RTHD为空载气隙磁密波形畸变率，B1空载气隙磁密基波幅值，Bn空载气隙磁密各次谐波幅值；
步骤S19，经由图4可知电机开设非对称性辅助槽前空载气隙磁密波形畸变率为24.49％，转子开设非对称性辅助槽后空载气隙磁密波形畸变率为22.36％，因此转子开设该尺寸的非对称性辅助槽能够在保证空载气隙磁密各次谐波幅值Bn不大幅增加的前提下，减小了齿槽转矩；
步骤S20，在瞬态磁场求解器下，确保所述8极48槽内置式V型永磁同步电机转速为额定转速不变的条件下，对电机输入电流为额定电流，求解得到电机转子上开设的非对称性辅助槽为最佳槽尺寸时电机的输出转矩曲线；
步骤S21，分析步骤S20中的电机输出转矩曲线，获得输出转矩的最大值Tout_max＝245.377Nm和最小值Tout_min＝216.0376Nm；
步骤S22，将步骤S21中的输出转矩最大值和最小值代入第二预设公式
Figure BDA0003665514400000092
计算得出输出转矩脉动系数为6.36％；
步骤S23，经由图5可知电机开设非对称性辅助槽前转矩脉动系数为11.25％，转子开设非对称性辅助槽后转矩脉动系数为6.36％，因此该转子辅助槽槽尺寸成功地在保证空载气隙磁密波形畸变率不变或者减小的条件下，通过削弱齿槽转矩以减小转矩脉动；
选择如图6所示的具有对称性结构的传统转子辅助槽，按照S10～S13的步骤对“对称性辅助槽”的槽位置、槽深、槽口宽进行优化；
通过Maxwell软件计算不同槽深Depth和槽口宽Width下电机的齿槽转矩曲线，查找出其中齿槽转矩峰值最小为Tcog_peak_min＝0.4184Nm时对应的槽位置θbest＝5.25°、槽深Depthbest＝0.9mm和槽口宽Widthbest＝6.0mm，称其为对称性辅助槽的最佳槽尺寸；
图7为转子开设的对称性辅助槽为最佳槽尺寸时电机的齿槽转矩曲线和电机未开槽时的齿槽转矩曲线对比图，齿槽转矩峰值相比下降了75.88％；
在所述8极48槽内置式V型永磁同步电机转速保持不变的条件下，基于其仿真模型对电机输入电流为零，得到电机转子上开设的对称性辅助槽为最佳槽尺寸时电机的空载气隙磁密曲线；
对所述空载气隙磁密曲线进行快速傅里叶分析，得到空载气隙磁密基波幅值和空载气隙磁密各次谐波幅值；
将所述气隙磁密基波幅值和所述气隙磁密各次谐波幅值代入第一预设公式
Figure BDA0003665514400000101
计算得出空载气隙磁密波形畸变率为50.60％；
经由图8可知电机开设对称性辅助槽前空载气隙磁密波形畸变率为24.49％，转子开设对称性辅助槽后空载气隙磁密波形畸变率为50.60％，因此转子开设该尺寸的对称性辅助槽虽然削弱了齿槽转矩但是又加剧了空载气隙磁密谐波含量；
在所述8极48槽内置式V型永磁同步电机转速保持不变的条件下，基于其仿真模型对电机输入电流为额定电流，得到电机转子上开设的对称性辅助槽为最佳槽尺寸时电机的输出转矩曲线；
分析电机输出转矩曲线获得输出转矩的最大值Tout_max＝262.3386Nm和最小值Tout_min＝195.6562Nm；将所述输出转矩最大值和最小值代入第二预设公式
Figure BDA0003665514400000102
计算得出输出转矩脉动系数为14.56％；
经由图9可知电机开设对称性辅助槽前转矩脉动系数为11.25％，转子开设对称性辅助槽后转矩脉动系数为14.56％，因此该转子辅助槽槽尺寸并未成功通过转子辅助槽优化齿槽转矩进而减小输出转矩脉动；
因此本发明针对内置式V型永磁同步电机提出的“非对称性辅助槽”相较于在转子表面开设“对称性辅助槽”以削弱齿槽转矩的方法，所开设的辅助槽位置角更偏离于d轴，这样可以保证气隙磁密波形畸变率不变甚至减小，而且二者对齿槽转矩还有着近乎相同的削弱效果。

Claims (1)

1.一种削弱内置式V型永磁同步电机齿槽转矩的方法，具体步骤如下：
步骤S1，确立齿槽转矩解析式，永磁同步电机齿槽转矩定义为电机不通电时磁场能量W对定转子相对位置角α的负导数：
Figure FDA0003665514390000011
式中，W为电机不通电时磁场能量电机不通电时磁场能量，α为定子和转子相对位置角，Tcog为齿槽转矩；
步骤S2，确立电机不通电时的磁场能量为：
Figure FDA0003665514390000012
式中，
Figure FDA0003665514390000013
B为磁密，θ为沿转子旋转方向变化的角度，Br(θ)为永磁体剩磁，hm为永磁体充磁方向长度周向分布，g(θ,α)为有效气隙长度；
步骤S3，Br 2(θ)的傅里叶分解，
Figure FDA0003665514390000014
式中，
Figure FDA0003665514390000015
αp为极弧系数，Br0为Br 2(θ)傅里叶展开后的直流分量，Brn为Br 2(θ)傅里叶展开后的各次谐波分量幅值，p为电机极对数；
步骤S4，
Figure FDA0003665514390000016
的傅里叶分解，由于采用转子侧开设辅助槽以削弱齿槽转矩，因此可将气隙g(θ,α)以气隙中心圆为界分成定子侧气隙gs(θ,α)和转子侧气隙gr(θ,α)；
步骤S5，gs(θ,α)的傅里叶分解：
Figure FDA0003665514390000017
gr(θ,α)的傅里叶分解：
Figure FDA0003665514390000018
式中，Z1为定子槽数，p为转子极数；
步骤S6，
Figure FDA0003665514390000019
的傅里叶分解可以近似展开为：
Figure FDA00036655143900000110
步骤S7，将各项代入齿槽转矩解析式中可得转子开设辅助槽后的齿槽转矩解析式为：
Figure FDA0003665514390000021
式中，LFe为定转子铁芯长度，Rs为定子内径，Rr为转子外径，μ0磁场常数；
步骤S8：将转子开设辅助槽后的齿槽转矩解析式(1.1)和转子未开设辅助槽时的齿槽转矩解析式(1.2)对比可知：
A.只有选择合适的磁极参数、电枢参数、电枢槽数和极数匹配才可优化齿槽转矩；
B.由于采用转子上开设辅助槽既改变了Br 2(θ)的各次谐波又改变了磁导谐波；
因此存在磁导谐波的得到了优化，但是气隙磁密谐波含量却增加的可能，这样虽然电机齿槽转矩得到了优化，但是输出转矩脉动却因为磁导谐波的增加而增加，因此选择转子辅助槽优化电机齿槽转矩时，需要确定气隙磁密谐波含量是否大幅增加；
Figure FDA0003665514390000022
步骤S9，基于转子开设辅助槽后的齿槽转矩式，针对内置式V型永磁同步电机，在转子侧开设非对称性辅助槽以优化齿槽转矩；
步骤S10，利用Maxwell仿真软件建立内置式V型永磁同步电机仿真模型；
步骤S11，基于2D仿真模型，在其转子侧开设2个非对称性辅助槽，并且这两个非对称性辅助槽沿着d轴对称，其中，θ为两个辅助槽的槽位置、Depth为辅助槽槽深、Width为辅助槽槽口宽；
步骤S12，参数化辅助槽槽位置θ；参数化辅助槽槽深Depth；参数化辅助槽槽口宽Width；
步骤S13，在瞬态磁场求解器下，设定内置式V型永磁同步电机的转速为1°/s，并设定输入电流激励为0A，拟计算齿槽转矩曲线；
步骤S14，通过Maxwell软件计算不同槽位置θ、槽深Depth和槽口宽Width下电机的齿槽转矩曲线，查找出其中齿槽转矩峰值最小Tcog_peak_min时对应的槽位置θbest、槽深Depthbest和槽口宽Widthbest，称其为非对称性辅助槽的最佳槽尺寸；
步骤S15，对比开槽前后，内置式V型永磁同步电机的齿槽转矩曲线；
步骤S16，在静磁场求解器下，对电机输入电流为零，求解电机转子上开设的非对称性辅助槽为最佳槽尺寸时电机的空载气隙磁密曲线；
步骤S17，对步骤S15中的空载气隙磁密曲线进行快速傅里叶分析，得到空载气隙磁密基波幅值和空载气隙磁密各次谐波幅值；
步骤S18，将步骤S17气隙磁密基波幅值和气隙磁密各次谐波幅值代入第一预设公式
Figure FDA0003665514390000031
计算，得出空载气隙磁密波形畸变率，其中，RTHD为空载气隙磁密波形畸变率，B1空载气隙磁密基波幅值，Bn空载气隙磁密各次谐波幅值；
步骤S19，若电机开槽前后的空载气隙磁密波形畸变率不变或者减小，则表明该转子辅助槽槽尺寸可对内置式V型永磁同步电机进行优化，反之则不可；
步骤S20，在瞬态磁场求解器下，确保内置式V型永磁同步电机转速保持在额定转速不变的条件下，对电机输入额定电流，求解电机转子上开设的非对称性辅助槽为最佳槽尺寸时电机的输出转矩曲线；
步骤S21，分析步骤S20中电机的输出转矩曲线获得输出转矩的最大值Tout_max和最小值Tout_min；
步骤S22，将步骤S20所述输出转矩的最大值和最小值代入第二预设公式
Figure FDA0003665514390000041
计算，得出输出转矩脉动系数，其中KR为转矩脉动系数，Tout_max为输出转矩最大值，Tout_min为输出转矩最小值；
步骤S23，若电机开槽前后的输出转矩脉动系数减小，则表明该转子辅助槽槽尺寸在保证空载气隙磁密波形畸变率不变或者减小的条件下，通过削弱齿槽转矩减小了转矩脉动。
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