電動(dòng)汽車(chē)用五相容錯(cuò)永磁同步電動(dòng)機(jī)的研究.pdf

1、多相電機(jī)系統(tǒng)相比于三相電機(jī)系統(tǒng)具有的良好的容錯(cuò)性能,極大的提高了電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的安全性和可靠性,為電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供了一種新的解決方案,促進(jìn)了電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展。本文對(duì)電動(dòng)汽車(chē)用五相容錯(cuò)永磁同步電機(jī)的方案設(shè)計(jì)、性能分析、故障下的最佳轉(zhuǎn)矩控制以及電機(jī)的三維溫度場(chǎng)等方面進(jìn)行了分析和研究。
　　首先,結(jié)合多相容錯(cuò)電機(jī)的設(shè)計(jì)要求對(duì)電機(jī)的繞組排布形式、極槽配合的選擇、電樞磁動(dòng)勢(shì)的諧波組成以及容錯(cuò)電機(jī)的電感等進(jìn)行了分析,確定了40槽4

2、2極和20槽18極兩種電機(jī)設(shè)計(jì)方案,并對(duì)其性能進(jìn)行了對(duì)比。
　　其次,針對(duì)電機(jī)的容錯(cuò)性能的要求,其空載反電勢(shì)應(yīng)盡量正弦,為此通過(guò)磁鋼偏心和Halbach陣列兩種方式對(duì)20槽18極電機(jī)的空載反電勢(shì)進(jìn)行優(yōu)化。采用電勢(shì)法計(jì)算了電動(dòng)車(chē)用電機(jī)在考慮磁路飽和時(shí)的交直軸電感。分析了定子槽型尺寸對(duì)短路電流的影響。
　　再次,由于采用集中繞組形式,永磁體渦流損耗較大,為此分析了五相容錯(cuò)電機(jī)的永磁體渦流損耗產(chǎn)生的原因及影響因素,并通過(guò)磁極分塊的

3、方式來(lái)減小渦流損耗。同時(shí)對(duì)電機(jī)的效率特性進(jìn)行計(jì)算,并繪制了電機(jī)的效率MAP圖,確定了電機(jī)在運(yùn)行區(qū)域內(nèi)不同工作點(diǎn)時(shí)的效率特性。
　　然后,考慮容錯(cuò)電機(jī)在故障狀態(tài)下轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大的問(wèn)題,提出了針對(duì)五相容錯(cuò)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)最小化的最佳轉(zhuǎn)矩控制策略。通過(guò)Flux-Simulink聯(lián)合仿真對(duì)電機(jī)在容錯(cuò)控制時(shí)的轉(zhuǎn)矩特性進(jìn)行分析,并與故障后不調(diào)整控制策略時(shí)的轉(zhuǎn)矩性能進(jìn)行了比較。
　　最后,對(duì)電機(jī)的熱源進(jìn)行分析計(jì)算,設(shè)計(jì)了電機(jī)的定子水冷系統(tǒng),并通