少稀土內(nèi)置U型永磁同步電機電磁、振動與噪聲的研究.pdf

1、作為電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)，永磁同步電機有十分明顯的優(yōu)勢，但隨著永磁體價格的上漲，永磁同步電機的成本顯著增加。因此，少稀土或無稀土型永磁同步電機成為目前電動汽車用永磁同步電機的研究熱點。本文針對電動汽車用少稀土內(nèi)置U型永磁同步電機（Less Rare-Earth Interior U Permanent Magnet Synchronous Machine, LRE-IUPMSM）進行了深入的研究。
　　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。通過有限元仿真對比，確定了8極48槽單層同心式繞組的電機形式。在固定的永磁體體積下，對其形狀和結構進行了分析，確定了最優(yōu)的永磁體結構形式。針對諧波可能會引起定子損耗過高的問題進行了研究與分析，提出了在轉子上開對稱輔助槽的方法，并通過有限元模型驗證方法的正確性，并給出了LRE-IUPMSM的主要性能參數(shù)。
　　其次，針對由于LRE-IUPMSM復雜工況引起的電

3、機噪聲變化范圍寬的問題，對電機噪聲進行了研究。徑向電磁力是噪聲的根源，其大小由磁導和磁動勢所決定。結合LRE-IUPMSM的實際情況，提出了磁導和空載、負載磁動勢的數(shù)學模型，推導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行了驗證。
　　然后，建立LRE-IUPMSM的固有模態(tài)三維有限元模型，對其固有模態(tài)頻率進行了分析，研究了定子軛、定子齒、機殼、端部繞組對固有模態(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殼、