電動車用大功率永磁同步發(fā)電機的研究.pdf

1、永磁同步發(fā)電機具有體積小、功率密度高、運行效率高和環(huán)境適應性強等優(yōu)點,業(yè)已成為電動車用發(fā)電機的首要選擇。隨著電動車用發(fā)電機功率的不斷提高,針對車用大功率發(fā)電機的損耗、散熱等情況需要深入研究,而目前這方面的研究較少。本文對大功率車用永磁同步發(fā)電機的性能優(yōu)化設計進行了研究,首先分析了后接不同整流電路負載時的輸出特性;然后通過電磁場的有限元計算分析了發(fā)電機電感參數(shù)、外特性和損耗;通過電磁場和溫度場耦合的有限元計算方法分析了發(fā)電機的溫度場分布情

2、況。為發(fā)電機在復雜工況下的正常運行提供依據(jù)。
　　本研究結合大功率車用永磁同步發(fā)電機的系統(tǒng)結構特點和設計要求給出了一組電機本體的設計參數(shù),并采用有限元對其進行了電磁計算。對比發(fā)電機外接負載類型對發(fā)電機輸出功率及輸出電壓的影響,給出了外接三相橋式 PWM整流負載的可行性及其最優(yōu)控制參數(shù)。為了盡量減小發(fā)電機的固有電壓調整率,通過矢量分析得出了減小電樞電阻和交直軸同步電抗同時增加反凸極比是減小電壓調整率的關鍵。利用有限元軟件,計算了發(fā)電

3、機的交直軸電感,作為電機性能分析的重要參數(shù)。在此基礎上分析了電機結構參數(shù)對電機電感和外特性的影響,這些結構參數(shù)包括極弧系數(shù)、永磁體磁化方向長度和氣隙長度,然后通過方案對比給出了一組最優(yōu)的電機結構參數(shù)。大功率發(fā)電機在運行時所產生的電樞銅耗、定子鐵心損耗以及轉子渦流損耗等較高,為了減小電機損耗,設計高效率的發(fā)電機,采用有限元法計算了不同運行狀態(tài)下電機內的定子鐵心損耗、電樞繞組銅耗以及永磁體渦流損耗,分析了負載類型以及電機轉速對電機損耗的影響