商務車用高效永磁驅動電機的設計與溫度場計算.pdf

1、驅動電機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動電機及其系統(tǒng)的電磁設計和控制來實現(xiàn)。在各種車用驅動電機中，內置式永磁驅動電機以其效率高、調速性能好、功率密度高等優(yōu)勢成為車用驅動電機的首選方案。本文以一臺商務車用80kW永磁驅動電機為例，對車用永磁驅動電機的電磁設計、結構性能優(yōu)化及溫度場分析進行了研究，主要包括以下內容:
　　首先，分析車用永磁驅動電機的設計

2、目標，根據(jù)永磁電機的設計理論，從電機的d、g軸磁路設計入手，通過理論研究分析了影響永磁電機過載能力、調速范圍的因素，計算了永磁驅動電機的定子、轉子尺寸。然后利用有限元電磁場計算軟件，建立永磁驅動電機的二維有限元仿真模型，計算電機在空載和帶載工況下的電磁性能。
　　其次，對定子、轉子拓撲結構進行優(yōu)化，從d、g軸電感、凸極率等方面研究不同定、轉子磁路結構對電機性能的影響。首先分析并計算定子參數(shù)（齒槽比、齒軛比）變化對電機磁阻轉矩、過載

3、能力和弱磁能力的影響;然后又分析計算了轉子拓撲結構參數(shù)（包括Ⅴ型磁鋼夾角、磁鋼寬度、磁鋼厚度以及隔磁橋寬度和厚度）對電機峰值轉矩和磁鋼利用率的影響，進而得到滿足設計目標的最優(yōu)定子、轉子拓撲結構，并與優(yōu)化前的電機性能進行了對比。
　　然后，依據(jù)傳熱學基本理論，結合電磁場計算的電機損耗值，利用軟件建立了電機的熱網(wǎng)絡仿真模型，計算了電機主要部件在額定穩(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)進行了對比分析。隨后，對電機的最大退磁電