永磁同步电机作为驱动设备日益广泛应用于水下航行器中,其低频振动的长波特性因无法借助减震设备吸收而成为影响航行器隐蔽性的关键因素之一。电磁力波是引起电磁振动的重要原因,削弱低频电磁力波可对电机的低频振动起到一定的改善作用。采用谐波电流注入法对电磁力波进行补偿是削弱电磁力波的一种有效方法,而在研究注入谐波电流进行力波补偿之前,需要建立谐波电流对电磁力波的补偿模型。本文对20～1000Hz的低频电磁力波进行研究和建模,通过向不同幅值的负载电流中注入改变幅值、频率或相位的补偿电流,获取大量不同电枢反应下的电磁力波频域上的变化特点,以此建立负载电流、补偿电流与电磁力谐波三者之间的关系模型。对建立的模型进行分析可知,注入i次谐波电流主要会产生i-1和i+1倍频的径向补偿力波,i-1倍频的径向补偿力波会使同一倍频的径向极槽力波幅值下降,i+1倍频的径向补偿力波会使同一倍频的径向极槽力波幅值上升。当补偿电流初始相位移动θ角度,则不同倍频的径向补偿力波相位也随之移动θ角度,且这一性质基本不受电流幅值的影响。补偿电流初始相位的改变对各倍频补偿力波的幅值基本没有影响,但会影响径向极槽力波的幅值。不同负载电流下,选择注入适当初始相位的i倍频波补偿电流,可使i-1倍频的径向极槽力波幅值下降得更多,i+1倍频的径向极槽力波幅值上升得更少。利用推导出的振动力波总级公式,将低频段内各倍频径向力波进行叠加,由此分别建立了注入谐波电流与注入倍频波电流的径向力波补偿模型。通过定量对比可知,对于抑制低频段内各工况下的径向极槽力波来说,注入考虑移相的倍频波电流比注入传统不移相的谐波电流对力波的抑制效果更好。又建立了注入双频次复合谐波的径向力波补偿模型,通过研究复合谐波产生的径向力波耦合机理可知,径向耦合力波幅值仅与电流幅值关系较大,而与电流中不同频次谐波占比关系较小。另外低频复合谐波相互之间的耦合作用可抑制低频径向极槽力波,且随着负载电流的增加该抑制效果会逐渐减弱。