分數(shù)槽集中繞組永磁同步電機轉(zhuǎn)子永磁體損耗和溫度場的研究.pdf

1、分數(shù)槽集中繞組永磁同步電動機具有銅耗小、功率密度大、振動和噪聲小等優(yōu)點，成為了新能源汽車領(lǐng)域研究和應用的驅(qū)動電機對象。但是分數(shù)槽集中繞組結(jié)構(gòu)電機內(nèi)部磁場的畸變很嚴重，存在很高含量的諧波。使電機內(nèi)部的鐵芯損耗和永磁體的損耗很大。而新能源汽車內(nèi)部散熱比較差，會使電機的溫度很高。溫度過高會讓電機的使用壽命變短。而永磁體的溫度上升，能導致永磁體退磁甚至是燒壞。
　　本文以電動汽車用24槽16極分數(shù)槽集中繞組永磁同步電機為對象，研究電機的永

2、磁體損耗和溫度場。以下是論文主要工作:
　　首先，分析了定子齒槽單獨存在時候氣隙中徑向磁密、繞組通入正弦激勵電流產(chǎn)生的磁動勢單獨作用時氣隙中的徑向磁密、激勵電流含有的諧波。氣隙磁密諧波導致永磁體產(chǎn)生渦流損耗。文章采用解析法和有限元法分別計算了樣機永磁體的損耗，比較得到兩種方法算出的結(jié)果基本相同。采用增大氣隙長度、減小定子槽槽口寬度、增大定子槽槽口的深度、采用轉(zhuǎn)子永磁體分段這些措施來減小轉(zhuǎn)子永磁體損耗。仿真得到了永磁體損耗與這些因素

3、的關(guān)系曲線。
　　其次，對造成電機溫度上升的耗損進行了分析，包含有定轉(zhuǎn)子鐵耗、繞組銅耗、機械耗損。分析了不同轉(zhuǎn)速、不同負載、硅鋼片厚度不同、氣隙長度不同、槽口寬度不同以及槽口深度不同時候電機的鐵耗情況。再基于傳熱學的理論，并且進行了一系列的等效處理，在有限元仿真軟件中建立了電機溫度場的二維模型。得到峰值功率時候絕熱情況下電機以轉(zhuǎn)速800rpm運行2s時候的內(nèi)部溫度分布情況和正常對流散熱情況下電機繞組達到150℃時候，電機其他部分的