電動車用永磁電動機設計及弱磁控制.pdf

1、作為電動汽車驅(qū)動的核心元件之一，驅(qū)動電機的性能對電動汽車的運行狀況有著顯著的影響，因此設計效率、可靠性高、控制性能好的電機對電動汽車的應用與發(fā)展具十分重要的意義。本文以高功率密度、高效率和寬調(diào)速范圍為目的設計了一臺電動汽車用永磁電機，并對其弱磁控制作了初步分析。
　　本文設計的電動汽車電機采用內(nèi)置式“V”形轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，電機的額定功率為20kW，轉(zhuǎn)速為2000r/min。本文首先討論了永磁電機的基本設計方法及主要參數(shù)的選取原則。使用有

2、限元分析軟件，設計和優(yōu)化內(nèi)置式永磁電機轉(zhuǎn)子槽的結(jié)構(gòu)，以減小電機運行過程中的齒槽轉(zhuǎn)矩。通過調(diào)整永磁體的極間距離的方法，研究了在該參數(shù)對電機的空載反電勢以及氣隙磁密基波分量的影響，以找到優(yōu)化的“V”形內(nèi)置式永磁電機設計規(guī)律。在永磁電機輸出最大轉(zhuǎn)矩的前提下，研究了繞組分別通入額定電流和兩倍的額定電流的情況下，相鄰永磁體間距離對電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動的影響。通過對電機空載反電勢、各相繞組的自感和互感諧波等各種因素的分析，得到了其對電機轉(zhuǎn)矩脈動的影響

3、。使用Abaqus有限元軟件對電機額定轉(zhuǎn)速下的應力場進行分析，確定電機轉(zhuǎn)子沖片最大受力點的位置及轉(zhuǎn)子沖片所產(chǎn)生的形變量。
　　弱磁控制是永磁電機作為電動汽車驅(qū)動過程中的主要控制策略。本文描述了電動汽車用永磁電機弱磁調(diào)速控制的原理和基本方法，并且針對本文設計的電機，使用Matlab/Simulink仿真軟件設計了其弱磁調(diào)速方法，并給出相應仿真結(jié)果，以擴展電機的轉(zhuǎn)速運行范圍。
　　本文實現(xiàn)了樣機制造，進行了部分實驗，得出了樣機的