齿槽转矩是在绕组不通电时, 永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量作用在电机转子上所产生的波动转矩 [:], 其存在会引起转矩脉动, 转速波动, 电流谐波, 振动噪声等问题 [! E"]. 然而, 在电机设计时, 齿槽转矩分析模型均建立在理想条件下, 没有考虑加工误差等非理想条件. 因此, 即使设计时已使得齿槽转矩达到性能要求, 但实际中的非理想条件通常会使齿槽转矩比设计时的大数倍且会引人其他频率成分的齿槽转矩, 对电机控制性能造成不利影响. 综上, 测量出电机齿槽转矩谐波成分及其幅值大小对电机齿槽转矩性能指标的评价, 优化电机结构设计以及提升电机控制性能具有重要指导意义. 国内外学者针对永磁电机齿槽转矩的测量方法提出了多种方案, 具体总结如下: 从测量原理上主要分为三类::) 简易测量法: 电子 H 法, IJ 法, KL 测量法;!) M 矩传感器测量法 (直接测量法): 静态传感器, 动态传感器;>) 电流电压测量法 (间接测量法)[9].

简易测量法主要是根据 KL 平衡原理来测量齿槽转矩. 文献 [?] 提出 KL 测量法, 测试时, 用手拉动连接在力臂轴上的数字测力计, 记录力臂开始转动瞬间力的大小值, 再乘以力臂长度就可得到齿槽转矩幅值. 文献 [<] 提出了 IJ 法, 在电机转轴上装支 L, IJ 通过轻质细 NOP 在支 L 的 Ó 端, 定子上安装刻度盘. 测试时, 转动支 L 到被测点的刻度, 轻轻加 PIJ, 记录支 L 开始转动时的 IJ 质量, 通过力矩平衡公式计算出齿槽转矩. 两种方法都简单易实现, 但在齿槽转矩大于摩擦转矩时, 转子位置无法保持, 无法测量. 此外, 两者都忽视了摩擦转矩的影响, 拉力计精度, 力臂长度, IJ 质量也影响着测试的误差. 所以上述两种方法只适合齿槽转矩比较大的电机, 主要应用于定性测试分析中. 为克服上面两种方法的缺点, 文献 [:%] 提出电子 H 法, 用可以精确控制转动角度的装置 (如车 Q, 步进电机) 夹紧被测电机定子, 在电机轴上加装平衡 L, 平衡 L 两端有支 L, 通过调节电子 H 高度使平衡 L 保持水平, 记录电子 H 示数并利用力矩平衡方程计算出齿槽转矩. 该方法原理简单, 但操作复杂, 需要夹装工具及