科创中国
低速大扭矩永磁复合电机设计与仿真分析
发布时间: 2026-07-27
基本信息
合作方式：
技术咨询
成果类型：
著作权
行业领域：
高端装备制造产业
成果介绍
针对传统 “电机 + 减速器” 传动系统损耗高、故障率高、维护成本高等问题，开展一体化低速大扭矩永磁复合电机研究。建立同心式磁齿轮磁场调制数学模型，优化内置式永磁磁极拓扑结构；利用有限元仿真完成电磁性能、损耗与三维温升多物理场校核，额定工况输出转矩 55.08kN・m，转矩波动控制至 2.30%，温升指标满足运行限值。设计分层架构专用驱动控制系统，实现电机全工况稳定调控。论文系统阐述复合电机全套设计方法，为重载低速直驱装备电机研发、样机试制提供理论支撑与仿真依据，相关研究依托甘肃省省级科技重大专项（21ZD4GA024）开展。
成果亮点
1. 创新采用永磁电机与磁齿轮一体化集成方案，省去外置减速机构，实现低速大转矩无接触直驱，有效降低传动损耗；
2. 完成电磁、温度场联合仿真优化，抑制转矩脉动与磁场谐波，兼顾高转矩密度与低振动噪声特性；
3. 开发适配复合电机耦合特性的分层驱动控制系统，集成多通道温度监测、制动保护功能；
4. 形成完整的低速大扭矩永磁复合电机设计体系，可应用于矿山、冶金、起重等重载装备，具备良好产业化前景。
团队介绍
成果研发团队依托兰州电机股份有限公司，长期从事特种永磁电机、直驱电机及电控系统研发。团队由电机电磁设计、结构仿真、驱动控制方向技术人员组成，先后承担多项省级重大专项，具备电机方案设计、多物理场仿真分析、控制系统开发完整研发能力。本次成果核心完成人为赵庆礼、姬伟伟、张健康，围绕低速大扭矩永磁复合直驱电机持续攻关，形成系列理论与仿真成果，相关论文已正式公开发表。
成果资料
下载app