高功率密度純電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)的研究.pdf

1、永磁同步電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的電機(jī)，衡量電機(jī)性能好壞的參數(shù)包括電機(jī)的效率及功率密度等。其中，提高電機(jī)的功率密度是改善電機(jī)性能的重要方法。
　　本文提出設(shè)計(jì)一臺(tái)具有高功率密度的純電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)。針對(duì)高功率密度永磁同步電機(jī)，以有限元分析為基本方法，以永磁電機(jī)設(shè)計(jì)理論為理論依據(jù)，在對(duì)電機(jī)電磁場進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上確定設(shè)計(jì)電機(jī)的尺寸參數(shù)，包括確定電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)徑、氣隙長度及永磁體尺寸等設(shè)計(jì)內(nèi)容，同時(shí)基于工程電磁場中的

2、Ansoft有限元分析軟件來建立該永磁同步電機(jī)的二維模型。通過Maxwell2D仿真模型得到永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩、繞組磁鏈、氣隙磁密、感應(yīng)電動(dòng)勢等項(xiàng)目的仿真波形，進(jìn)而得到電機(jī)磁密及磁密矢量分布圖，并得出電機(jī)鐵耗的仿真值。通過分析電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩特性與功率特性來觀察電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)矩及峰值功率，將仿真波形與課題要求設(shè)計(jì)電機(jī)的性能參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，仿真得出的性能指標(biāo)符合要求設(shè)計(jì)電機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)，表明電機(jī)仿真模型在合理轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都可以穩(wěn)定運(yùn)行，

3、從而驗(yàn)證得出電機(jī)設(shè)計(jì)方案的正確性。通過仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出建立的二維有限元分析模型是準(zhǔn)確的，從電機(jī)性能角度出發(fā)確定電機(jī)的極槽配合類型，并采用可以降低電機(jī)鐵耗的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，然后以模型電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為依據(jù)進(jìn)行樣機(jī)制造，并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定以判斷其性能。樣機(jī)實(shí)驗(yàn)測定的內(nèi)容包括電機(jī)直流阻抗的比較、反電動(dòng)勢的比較、電機(jī)在216VDC、230VDC及320VDC下的轉(zhuǎn)矩特性與功率特性測定，最后進(jìn)行電機(jī)的溫升實(shí)驗(yàn)。將仿真所得數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)測定數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)得到二