輪轂驅動永磁同步電機的設計與分析.pdf

1、輪轂驅動作為未來電動汽車驅動系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，性能要求的核心是轉矩密度大、轉速范圍寬以及較強的短時過載能力。本文根據(jù)技術指標要求，設計了一臺70kW輪轂驅動電機，主要研究內容如下:
　　分析比較了應用于輪轂驅動系統(tǒng)的電機類型及其優(yōu)缺點，為滿足極高的轉矩密度要求，永磁同步電機是首選方案。比較各種永磁同步電機拓撲結構，結合目標應用場合進做了可行性分析。軸向磁通電機、徑向磁通外轉子電機理論上具有更高的轉矩密度，但其特點不適用于目標場合

2、。
　　整數(shù)槽分布繞組結構降低了鐵心有效部分尺寸，轉矩密度低于分數(shù)槽集中繞組電機。單元電機槽極配合的選取主要依照轉矩輸出能力、電樞磁勢諧波含量及齒槽轉矩三個原則，選取8極9槽作為單元電機槽極配合。在確定單元電機數(shù)時，主要從轉矩輸出、繞組散熱及轉子磁極的漏磁角度考慮，32極36槽是較為合理的槽極配合。另外，作為對比方案的30極36槽電機可以使用相同的定子部分，僅需改變繞組單個線圈的連接順序，可以認為由3個10極12槽單元電機構成。<

3、br>　　表貼式結構的弱磁擴速能力弱于內嵌式電機，同時內嵌式結構的磁阻轉矩可以提高電機的轉矩密度。上述結論并不適用于分數(shù)槽集中繞組電機，其輸出轉矩中電磁轉矩占絕大部分，磁阻轉矩提高轉矩密度的效應計及轉子上的漏磁后可以忽略不計。分數(shù)槽集中繞組電機諧波電感和漏電感顯著增強了電機的弱磁擴速能力。
　　總結電磁計算等效磁路法和有限元法的理論基礎和基本流程。電磁設計基本流程為:選取三個典型工作點作為分析的著眼點，使用等效磁路法快速計算電磁性

4、能并調整結構尺寸和電磁參量，直到性能滿足設計指標，使用有限元法對電磁性能進行校核。
　　歸納輪轂驅動永磁同步電機損耗的主要來源、計算方法及不同工作點下?lián)p耗的特點。采用集總參數(shù)熱阻熱路法計算電機溫升，高轉速工作點的損耗大于額定工作點，選取高轉速工作點進行穩(wěn)態(tài)熱分析。將S9工作制做簡化等效，計算等效S8工作制下的暫態(tài)溫升。
　　制作分數(shù)槽集中繞組輪轂驅動永磁同步電機樣機，完了電機基本參數(shù)的初步測試，空載反電勢測試結果與仿真結果具