[产品库]主题：震动电机 发布者：东源机械有限公司 郝德祥
08/08/2013
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震动电机转矩的周期性变化
除了震动电机输出效率是判断震动电机性能优劣的指标，影响震动电机实际运行性能的还包括震动电机的转矩输出能力，以及震动电机的损耗情况。震动电机的转矩输出包括转矩的平均值还包括转矩的脉动率。转矩的输出值表征震动电机的负载能力，也就是同样的电流是否能够产生相应的转矩。转矩的脉动率，也就是转矩输出时是否平滑。影响转矩输出脉动的因素也有很多，电磁因素引起的转矩脉动、齿槽引起的转矩脉动、电枢反应影响和机械工艺引起的转矩脉动、电流换相引起的转矩脉动等，关于电子器件引起的转矩波动不属于我们讨论的范围，这里只研究因为震动电机结构设计方引起的转矩脉动。
永磁震动电机的转矩输出主要包括三种形式的分量，一种是永磁磁场与电枢电流相互作用的产生的电磁转矩，另外是由于震动电机转子的凸极效应产生的磁阻转矩，还有永磁磁场与定子齿槽相互作用产生的齿槽转矩，由于齿槽转矩的影响会引起震动电机的振动和噪声，并影响系统的控制精度，所以需要设计时避免产生过大的齿槽转矩。
齿槽转矩是永磁震动电机绕组不通电时的永磁体和定子铁心之间的相互作用产生的转矩，是由永磁体与电枢齿间的相互作用力的切向分量的波动引起的。当定转子间存在相互运动时，处于永磁体极弧部分的电枢齿与永磁体间的磁导基本不变，因此这些电枢齿周围的磁场也基本不变，对于内置式磁钢的震动电机转子来说，在两块磁钢中间部分的Q轴部分的区域内，磁导变化大，引起磁场储能变化，从而产生齿槽转矩。其特点为：振动电机
（1）转矩大小呈现周期性的变化并且与转子与定子槽的相对位置有关；
（2）齿槽转矩的大小与定子齿的结构，且与磁路饱和程度有关；
（3）齿槽转矩在震动电机运行的任何工况下都会出现，不同的是其大小会有差别；齿槽转矩产生的转矩波动， 主要影响表现在:低速时增加转矩脉动； 高速时产生噪声； 可使震动电机可控性变差。为了减小齿槽转矩可采取以下几种方法，比如直接消去法、抵消法、分数槽法以及无槽设计。其中的直接法是指从齿槽转矩的根源入手减小槽口宽度，安装磁性槽楔等等，抵消法就是通过设计来抵消齿槽转矩，比如设计斜槽、斜极优化转子极弧系数等等。分数槽法顾名思义就是设计有分数槽特征极槽配合的震动电机，要仔细选择极槽配合用来抵消相应阶数的齿槽转矩谐波分量，分数槽是公认的消去齿槽转矩的至有效手段之一。消除齿槽转矩至终极的方案是采用无槽定子设计，可以从根本上消除齿槽转矩，但是对震动电机功率上有限制并且需要特殊的工艺。
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最后更新: 2013-08-08 10:47:43
