永磁同步電機(jī)研究的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)

1、wd文檔整理分享參考資料永磁同步電機(jī)研究的熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)龔小茂西安交通大學(xué)機(jī)碩1005班3111003040摘要與傳統(tǒng)電機(jī)相比，永磁同步電機(jī)具有它突出的優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)永磁同步電機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了介紹，同時(shí)分析了它的研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)現(xiàn)狀熱點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)ResearchHotspotDevelopmenttrendofPermanentMagSynchronousMotGongXiaomaoXi’an

2、JiaotongUniversityClass10053111003040AbstractPermanentmagsynchronousmothasitsoutstingadvantagesincontrasttotraditionalmots.Thispaperintroducestheystructureadvantagesdisadvantagesofpermanentmagsynchronousmot.Thenanalyzesi

3、tsresearchstatushotspotdevelopmenttrendinthefuture.KeywdsKeywds:permanentmagsynchronousmotstatushotspotdevelopmenttrend1.前言由于低碳經(jīng)濟(jì)的要求、化石能源的緊缺，我國(guó)汽車(chē)需求量、保有量穩(wěn)步增長(zhǎng)、電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)逐漸成熟、國(guó)家政策的支持因素，未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展前景相當(dāng)看好[13]。驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)的核心部件，在很大程度上可

4、以說(shuō)驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能和控制性能的好壞決定于電動(dòng)機(jī)的主要性能。而目前在用或開(kāi)發(fā)的電動(dòng)車(chē)用電動(dòng)機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)(DCM)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(IM)、永磁電動(dòng)機(jī)(PM)、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)四類(lèi)。下面簡(jiǎn)述一下各電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)[410]：1）直流電機(jī)：20世紀(jì)90年代前開(kāi)發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)通常采用的是直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如有軌和無(wú)軌電車(chē)，點(diǎn)叉車(chē)等等。機(jī)械特性、調(diào)速特性均為平行直線(xiàn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、效率高、效率高、調(diào)速方便，動(dòng)態(tài)特性好，易于控制；但是由于

5、采用機(jī)械換向結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是電刷和換向器的滑動(dòng)接觸容易引起機(jī)械磨損和火花，使直流電機(jī)的故障多、可靠性低、壽命短。保養(yǎng)維護(hù)工作量大，這大大降低了直流電動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步使用。wd文檔整理分享參考資料總重kg3628功率重量比0.41功率體積比1.43.3效率(額定功率)%9092效率(峰值功率)%7585因此在電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)方面具有較高的應(yīng)用價(jià)值，已經(jīng)受到國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車(chē)界的高度重視，并在日本得到了普遍的應(yīng)用，比如鈴木everyEV、日產(chǎn)Hyp

6、erMini、豐田RAV4EV、本田EVPlus等等[1213]。也在有軌機(jī)車(chē)[14]、航空航天[15]、電梯[16]、家用電器[17]、航海等領(lǐng)域應(yīng)用較廣。進(jìn)過(guò)上述的對(duì)比分析，永磁同步電機(jī)是一種比較理想的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。它的研究熱點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)也值得關(guān)注。同時(shí)，我國(guó)是盛產(chǎn)永磁材料的國(guó)家[18]，特別是稀土永磁材料鉸鐵硼資源在我國(guó)非常豐富，稀土礦的儲(chǔ)藏量為世界其他各國(guó)總和的4倍左右，號(hào)稱(chēng)“稀土王國(guó)”。對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，永磁同步電動(dòng)機(jī)有很

7、好的應(yīng)用前景。充分發(fā)揮我國(guó)稀土資源豐富的優(yōu)勢(shì)，大力研究和推廣應(yīng)用以稀土永磁電機(jī)為代表的各種永磁電機(jī)，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。2永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理簡(jiǎn)介永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。主體是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。電機(jī)的定子指的是電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中不動(dòng)部分，主要是由硅鋼沖壓片，三相對(duì)稱(chēng)地分布在其槽中的繞組、固定鐵心用的機(jī)殼以及端蓋等部分組成。永磁同步電機(jī)的定子和異步電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)基本相同。轉(zhuǎn)子主要山永磁體

8、、導(dǎo)磁扼和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。永磁體貼在導(dǎo)磁扼上，導(dǎo)磁扼為圓筒形，套在轉(zhuǎn)軸上。永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鋼的幾何形狀不同，使得轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在空間的分布可分為正弦波和梯形波兩種。習(xí)慣上又把正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)組成的調(diào)速系統(tǒng)稱(chēng)為正弦型永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)調(diào)速系統(tǒng)，而由梯形波(方波)永磁同步電動(dòng)機(jī)組成的調(diào)速系統(tǒng)，在原理和控制方法上與直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)類(lèi)似，故稱(chēng)這種系統(tǒng)為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(BLDCM)調(diào)速系統(tǒng)。永磁同步電機(jī)又可以根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上的位置的不同，永