新能源汽车用永磁同步电机齿槽转矩分析与削弱方法研究

发布时间：2020-12-28 02:35

　　伴随着新一轮汽车能源革命,传统内燃机汽车(Internal Combustion Engine Vehicle,ICEV)将逐渐被电动汽车所取代,而车用驱动电机是电动汽车中的核心部件。内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)凭借其高转矩密度、低损耗以及宽调速范围等优点,在新能源汽车中应用广泛。而作为永磁电机中普遍存在的问题,齿槽转矩会导致电机的噪声和振动。随着研究的深入,电机齿槽转矩的削弱一直是国内外专家学者们关注的热点问题之一。本文分析了永磁同步电机齿槽转矩的产生原理,推导了齿槽转矩的数学解析式。结合V型内置式永磁同步电机的特点,提出了优化极弧系数和对称性两种方法来削弱电机的齿槽转矩。最后,通过有限元仿真验证了所提方法的有效性并分析了其对电机整体性能的影响。本论文主要研究工作分述如下:(1)介绍了永磁同步电机的基本结构和不同坐标系下的数学模型。从不同角度分析了永磁电机齿槽转矩的产生机理,并基于能量法得到了齿槽转矩的数学解析式。(2)建立了V型内置式永磁同步电机极弧系数的参数化模型,提出了一种通过转子修型使... 

【文章来源】： 周建 安徽大学

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Prius第一代和第

安徽大学硕士学位论文5极率，提高磁阻转矩，进而提升功率密度。除了磁阻转矩提升以外，V字型结构的聚磁效应有利于提高气隙磁通密度，增大永磁转矩。这使得Prius2004与Prius2003相比，在电机尺寸变化不大的情况下，输出功率从33kW提高到了50kW。第三代产品Prius2010驱动电机的定转子结构如图1.2所示[10]。Prius2010驱动电机采用的也是V字型结构，但在原有两代电机的基础之上有两处改进。第一个是在磁钢中间增加了隔磁桥，这样既可以增强转子的结构强度，另一方面也有效提升了电机的弱磁扩速能力；第二个改进是在转子外面增添了辅助槽，这样有利于提升气隙磁密的正弦性和降低转矩脉动。Prius2010驱动电机的额定功率为60kW，最大输出转矩为207Nm，最高转速为13500r/min，电机最高效率达到了96%，并且进一步减小了电机体积。（1）定子（2）转子图1.2Prius第三代驱动电机定转子结构图（1）定子（2）转子图1.3Prius第四代驱动电机定转子结构图第四代产品Prius2017驱动电机的定转子结构如图1.3所示[11]。Prius2017驱动电机突破性的采用了双层磁极结构，这是一次成功的技术跨越。双层磁极结构有利于进一步提升磁阻转矩，在减少了15%永磁体用量的同时，电机的输出功率仍能达到53kW；并且这样的V加一型磁极结构进一步优化了气隙磁密的正弦性，结合错相位辅助槽的应

Prius第四代驱


本文编号：2942972