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定子：定子主要由鐵心、線圈組成；定子鐵心由沖片疊壓而成；漆包線繞制成線圈，嵌入鐵心槽內，再進行絕緣處理；將絕緣處理后的鐵心套入機殼得到定子。轉子：轉子由鐵心、磁鋼、軸壓裝而成。

電機槽數選擇為24槽，定子沖片槽形選定主要考慮因素：首先滿足定子繞組線圈電流密度和熱負荷在限制之內，定子槽設計有充足的截面積，其次槽滿率不能太高，要協調考慮線下工藝要求，最后結合機械強度和工藝限制選擇合理軛高和齒寬。

2）對于永磁電機適當降低永磁體牌號，或減小極弧系數，都可以使轉子磁場強度降低，轉子磁通密度B 更小。3）采用更低極對數的極槽配合，使得頻率f 更小。4）采用更薄的沖片或者損耗系數更小的沖片牌號，使得K更小。

2.6 定子沖片的設計由于電機轉速相對較低，定子鐵心磁場頻率不高，為降低電機制造成本，定子沖片采用厚度為0.35mm、50WW310硅鋼帶。電機槽數選擇為24槽，定子沖片槽形選定主要考慮因素：首先滿足定子繞組線圈電流密度和熱負荷在限制之內，定子槽設計有充足的截面積，其次槽滿率不能太高，要協調考慮線下工藝要求，最后結合機械強度和工藝限制選擇合理軛高和齒寬。

在這個案例中，我們將展示如何利用Maxwell UDP（參數化轉子幾何），結合Ansys Maxwell、Mechanical和optiSLang，來實現對IPM轉子隔磁橋進行多物理、多目標優化設計。這樣的綜合優化方法將有助于找到最佳設計方案，既能提高電機性能，又能滿足結構強度的要求。

根據電磁理論對該驅動電機進行電磁力波分析，轉子磁場的諧波次數為：定子磁場的諧波次數為：同步電機定轉子磁場相互作用，產生振動噪聲的主要電磁力波的極對數為：那么，對應的電磁力波的頻率為：式中：k，r——常數；p——驅動電機的極對數；f r——轉子的頻率；μ±p——電磁力波對應的頻率階數。

根據電磁理論對該驅動電機進行電磁力波分析，轉子磁場的諧波次數為：定子磁場的諧波次數為：同步電機定轉子磁場相互作用，產生振動噪聲的主要電磁力波的極對數為：那么，對應的電磁力波的頻率為：式中：k，r——常數；p——驅動電機的極對數；f r——轉子的頻率；μ±p——電磁力波對應的頻率階數。

為了減少交變磁場在鐵心中引起的損耗，鐵心一般采用導磁性能良好、比損耗小的0.5mm 厚低硅鋼片（沖片）疊成，如圖所示。為了嵌放定子繞組，在定子沖片中均勻地沖制若干個形狀相同的槽。槽形有三種：半閉口槽、半開口槽、開口槽。半閉口槽適用于小型異步電機，其繞組是用圓導線繞成的。半開口槽適用于低壓中型異步電機，其繞組是成型線圈。

3 設計方案介紹本文以某款永磁同步驅動電機為研究對象，電機為強制水冷，內轉子，電機最高轉速為12000rpm，電機殼體為鋁合金材料。設計0.6mm，0.9mm氣隙的電機，兩種氣隙的電機的主要相比，電機轉子外徑相同，定子半徑相差0.15mm，考慮到0.15mm對定子齒部強度影響較小，0.9mm氣隙的電機直接將定子半徑增大0.15mm。電機電機參數如下表所示。

在采用單數槽轉子沖片時，槽致噪聲成為電磁噪聲的最主要部分。電機運行過程中，單數槽的轉子鐵芯周期性地受到單邊磁拉力的變化所產生的，其原因可通過圖一來解釋。 在圖(a)中，上磁極極弧下覆蓋三個轉子槽，而下磁極極弧只覆蓋兩個轉子槽，此時上部磁拉力大，下部磁拉力小，使定子鐵芯有向上移動的趨勢。

，對于大型電機，一個定子沖片可由數瓣扇形的沖片組合而成； 圖2.3 Stator參數 對于電樞槽型，軟件支持自動設計和平行齒結構； 圖2.4 Stator Slot參數 電樞繞組采用雙層、全級式繞組形式； 圖2.5 Stator Winding參數1圖2.6 Stator Winding參數2

表3 化學成分(質量分數，ω%)性能結果機械性能檢測結果見表4，結果符合1.3 條性能要求，且強度均勻性較好，可保證產品各部位屈服強度不超過40MPa。表4 機械性能金相檢測結果非金屬夾雜物檢測結果見表5。由表5 可知，我方原材料質量較好，為產品良好的綜合性能奠定了基礎。晶粒度檢測結果為7.0 級，詳見圖4。

這與新能源汽車傾向于選擇分布式繞組定子（優化NVH，提供轉子設計靈活性）相輔相成。</p><p>2）. 輕量化與低慣量：在保證結構強度的前提下，通過轉子鐵芯拓撲優化（如設計減重孔、優化槽形）和探索高強度低密度材料，降低轉子轉動慣量，提升電機動態響應速度（加速/減速性能），改善能效。</p><p>3）. 多段斜極/錯極技術：NVH優化利器。將轉子沿軸向分成若干段，各段在周向上錯開一定角度（斜極）。

因此，磁障層數及結構參數是對磁阻轉矩比例影響較大的因素，但需要注意的是，改變電機磁障層數，電機的轉子機械結構強度也可能隨之改變。在實際電機設計過程中，需關注最高轉速下，電機強度是否滿足工作要求，因篇幅所限，本文不展示強度的校核計算結果。結合同步磁阻電機的研究成果分析可知，對于中小型永磁磁阻電機，其轉子磁障層數為二層或三層較為合理。

l考慮到實際工藝能力和定轉子機械強度問題，過多的極對數，會導致轉子漏磁系數過大，所匹配的電樞槽面積過小、反不利于功率密度的提高。l極對數決定了電機在一定轉速下的的工作頻率，因此可以根據電機鎖匹配控制器開關器件的能力和電機鎖工作到的最高轉速來獲得電機允許的最高極對數。優先級推薦：滿足電機可控性＞滿足電機可制造性＞取盡可能多的磁極。