新能源汽車用永磁同步電機齒槽轉矩分析與削弱方法研究
發(fā)布時間:2020-12-28 02:35
伴隨著新一輪汽車能源革命,傳統(tǒng)內燃機汽車(Internal Combustion Engine Vehicle,ICEV)將逐漸被電動汽車所取代,而車用驅動電機是電動汽車中的核心部件。內置式永磁同步電機(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)憑借其高轉矩密度、低損耗以及寬調速范圍等優(yōu)點,在新能源汽車中應用廣泛。而作為永磁電機中普遍存在的問題,齒槽轉矩會導致電機的噪聲和振動。隨著研究的深入,電機齒槽轉矩的削弱一直是國內外專家學者們關注的熱點問題之一。本文分析了永磁同步電機齒槽轉矩的產(chǎn)生原理,推導了齒槽轉矩的數(shù)學解析式。結合V型內置式永磁同步電機的特點,提出了優(yōu)化極弧系數(shù)和對稱性兩種方法來削弱電機的齒槽轉矩。最后,通過有限元仿真驗證了所提方法的有效性并分析了其對電機整體性能的影響。本論文主要研究工作分述如下:(1)介紹了永磁同步電機的基本結構和不同坐標系下的數(shù)學模型。從不同角度分析了永磁電機齒槽轉矩的產(chǎn)生機理,并基于能量法得到了齒槽轉矩的數(shù)學解析式。(2)建立了V型內置式永磁同步電機極弧系數(shù)的參數(shù)化模型,提出了一種通過轉子修型使...
【文章來源】: 周建 安徽大學
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Prius第一代和第
安徽大學碩士學位論文5極率,提高磁阻轉矩,進而提升功率密度。除了磁阻轉矩提升以外,V字型結構的聚磁效應有利于提高氣隙磁通密度,增大永磁轉矩。這使得Prius2004與Prius2003相比,在電機尺寸變化不大的情況下,輸出功率從33kW提高到了50kW。第三代產(chǎn)品Prius2010驅動電機的定轉子結構如圖1.2所示[10]。Prius2010驅動電機采用的也是V字型結構,但在原有兩代電機的基礎之上有兩處改進。第一個是在磁鋼中間增加了隔磁橋,這樣既可以增強轉子的結構強度,另一方面也有效提升了電機的弱磁擴速能力;第二個改進是在轉子外面增添了輔助槽,這樣有利于提升氣隙磁密的正弦性和降低轉矩脈動。Prius2010驅動電機的額定功率為60kW,最大輸出轉矩為207Nm,最高轉速為13500r/min,電機最高效率達到了96%,并且進一步減小了電機體積。(1)定子(2)轉子圖1.2Prius第三代驅動電機定轉子結構圖(1)定子(2)轉子圖1.3Prius第四代驅動電機定轉子結構圖第四代產(chǎn)品Prius2017驅動電機的定轉子結構如圖1.3所示[11]。Prius2017驅動電機突破性的采用了雙層磁極結構,這是一次成功的技術跨越。雙層磁極結構有利于進一步提升磁阻轉矩,在減少了15%永磁體用量的同時,電機的輸出功率仍能達到53kW;并且這樣的V加一型磁極結構進一步優(yōu)化了氣隙磁密的正弦性,結合錯相位輔助槽的應
Prius第四代驅
本文編號:2942972
【文章來源】: 周建 安徽大學
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Prius第一代和第
安徽大學碩士學位論文5極率,提高磁阻轉矩,進而提升功率密度。除了磁阻轉矩提升以外,V字型結構的聚磁效應有利于提高氣隙磁通密度,增大永磁轉矩。這使得Prius2004與Prius2003相比,在電機尺寸變化不大的情況下,輸出功率從33kW提高到了50kW。第三代產(chǎn)品Prius2010驅動電機的定轉子結構如圖1.2所示[10]。Prius2010驅動電機采用的也是V字型結構,但在原有兩代電機的基礎之上有兩處改進。第一個是在磁鋼中間增加了隔磁橋,這樣既可以增強轉子的結構強度,另一方面也有效提升了電機的弱磁擴速能力;第二個改進是在轉子外面增添了輔助槽,這樣有利于提升氣隙磁密的正弦性和降低轉矩脈動。Prius2010驅動電機的額定功率為60kW,最大輸出轉矩為207Nm,最高轉速為13500r/min,電機最高效率達到了96%,并且進一步減小了電機體積。(1)定子(2)轉子圖1.2Prius第三代驅動電機定轉子結構圖(1)定子(2)轉子圖1.3Prius第四代驅動電機定轉子結構圖第四代產(chǎn)品Prius2017驅動電機的定轉子結構如圖1.3所示[11]。Prius2017驅動電機突破性的采用了雙層磁極結構,這是一次成功的技術跨越。雙層磁極結構有利于進一步提升磁阻轉矩,在減少了15%永磁體用量的同時,電機的輸出功率仍能達到53kW;并且這樣的V加一型磁極結構進一步優(yōu)化了氣隙磁密的正弦性,結合錯相位輔助槽的應
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