少稀土內(nèi)置U型永磁同步電機(jī)電磁、振動(dòng)與噪聲的研究.pdf

1、作為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，永磁同步電機(jī)有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，但隨著永磁體價(jià)格的上漲，永磁同步電機(jī)的成本顯著增加。因此，少稀土或無稀土型永磁同步電機(jī)成為目前電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)的研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)電動(dòng)汽車用少稀土內(nèi)置U型永磁同步電機(jī)（Less Rare-Earth Interior U Permanent Magnet Synchronous Machine, LRE-IUPMSM）進(jìn)行了深入的研究。
　　首先，本文提出了8極36槽和8

2、極48槽兩種極槽配合方案，以及單層同心式繞組和單層交叉式繞組兩種繞組形式。通過有限元仿真對(duì)比，確定了8極48槽單層同心式繞組的電機(jī)形式。在固定的永磁體體積下，對(duì)其形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，確定了最優(yōu)的永磁體結(jié)構(gòu)形式。針對(duì)諧波可能會(huì)引起定子損耗過高的問題進(jìn)行了研究與分析，提出了在轉(zhuǎn)子上開對(duì)稱輔助槽的方法，并通過有限元模型驗(yàn)證方法的正確性，并給出了LRE-IUPMSM的主要性能參數(shù)。
　　其次，針對(duì)由于LRE-IUPMSM復(fù)雜工況引起的電

3、機(jī)噪聲變化范圍寬的問題，對(duì)電機(jī)噪聲進(jìn)行了研究。徑向電磁力是噪聲的根源，其大小由磁導(dǎo)和磁動(dòng)勢(shì)所決定。結(jié)合LRE-IUPMSM的實(shí)際情況，提出了磁導(dǎo)和空載、負(fù)載磁動(dòng)勢(shì)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了主要的徑向電磁力的力波次數(shù)和頻率，并通過有限元模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　然后，建立LRE-IUPMSM的固有模態(tài)三維有限元模型，對(duì)其固有模態(tài)頻率進(jìn)行了分析，研究了定子軛、定子齒、機(jī)殼、端部繞組對(duì)固有模態(tài)頻率的影響。最終確定了包括繞組質(zhì)量等效后的定子齒和機(jī)殼、