商務(wù)車用高效永磁驅(qū)動電機(jī)的設(shè)計與溫度場計算.pdf

1、驅(qū)動電機(jī)作為電動汽車的核心組件，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驅(qū)動電機(jī)及其系統(tǒng)的電磁設(shè)計和控制來實現(xiàn)。在各種車用驅(qū)動電機(jī)中，內(nèi)置式永磁驅(qū)動電機(jī)以其效率高、調(diào)速性能好、功率密度高等優(yōu)勢成為車用驅(qū)動電機(jī)的首選方案。本文以一臺商務(wù)車用80kW永磁驅(qū)動電機(jī)為例，對車用永磁驅(qū)動電機(jī)的電磁設(shè)計、結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化及溫度場分析進(jìn)行了研究，主要包括以下內(nèi)容:
　　首先，分析車用永磁驅(qū)動電機(jī)的設(shè)計

2、目標(biāo)，根據(jù)永磁電機(jī)的設(shè)計理論，從電機(jī)的d、g軸磁路設(shè)計入手，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，計算了永磁驅(qū)動電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子尺寸。然后利用有限元電磁場計算軟件，建立永磁驅(qū)動電機(jī)的二維有限元仿真模型，計算電機(jī)在空載和帶載工況下的電磁性能。
　　其次，對定子、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)對電機(jī)性能的影響。首先分析并計算定子參數(shù)（齒槽比、齒軛比）變化對電機(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﹄姍C(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)行了對比。
　　然后，依據(jù)傳熱學(xué)基本理論，結(jié)合電磁場計算的電機(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，并與實驗測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析。隨后，對電機(jī)的最大退磁電