商務(wù)車用高效永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)與溫度場(chǎng)計(jì)算.pdf

1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為電動(dòng)汽車的核心組件，要求其具有較高的功率密度、較寬的調(diào)速范圍、較大的過載能力等，這些高性能的要求都需要通過對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其系統(tǒng)的電磁設(shè)計(jì)和控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在各種車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)中，內(nèi)置式永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)以其效率高、調(diào)速性能好、功率密度高等優(yōu)勢(shì)成為車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的首選方案。本文以一臺(tái)商務(wù)車用80kW永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)為例，對(duì)車用永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化及溫度場(chǎng)分析進(jìn)行了研究，主要包括以下內(nèi)容:
　　首先，分析車用永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)

2、目標(biāo)，根據(jù)永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)理論，從電機(jī)的d、g軸磁路設(shè)計(jì)入手，通過理論研究分析了影響永磁電機(jī)過載能力、調(diào)速范圍的因素，計(jì)算了永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子尺寸。然后利用有限元電磁場(chǎng)計(jì)算軟件，建立永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)的二維有限元仿真模型，計(jì)算電機(jī)在空載和帶載工況下的電磁性能。
　　其次，對(duì)定子、轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，從d、g軸電感、凸極率等方面研究不同定、轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)性能的影響。首先分析并計(jì)算定子參數(shù)（齒槽比、齒軛比）變化對(duì)電機(jī)磁阻轉(zhuǎn)矩、過載

3、能力和弱磁能力的影響;然后又分析計(jì)算了轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)（包括Ⅴ型磁鋼夾角、磁鋼寬度、磁鋼厚度以及隔磁橋?qū)挾群秃穸龋?duì)電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩和磁鋼利用率的影響，進(jìn)而得到滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的最優(yōu)定子、轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并與優(yōu)化前的電機(jī)性能進(jìn)行了對(duì)比。
　　然后，依據(jù)傳熱學(xué)基本理論，結(jié)合電磁場(chǎng)計(jì)算的電機(jī)損耗值，利用軟件建立了電機(jī)的熱網(wǎng)絡(luò)仿真模型，計(jì)算了電機(jī)主要部件在額定穩(wěn)態(tài)工況和峰值瞬態(tài)工況下的溫升，并與實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析。隨后，對(duì)電機(jī)的最大退磁電