电动汽车用永磁同步电机永磁体最佳工作点分析

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1、电动汽车用永磁同步电机永磁体最佳工作点分析孙玉玲。刘艳，林伟义(奇瑞新能源汽车技术有限公司，安徽芜湖241009)摘要：永磁同步电机应用在电动汽车及混合动力汽车上已经十分普及，不仅因为永磁同步电机具有尽可能宽广的弱磁调速范围，能够在电机最大功率不变的条件下提高电动汽车的起动加速能力及低速爬坡能力，而且永磁同步电机具有较高的功率密度比。应用在电动汽车上，更为有效地降低电动汽车的质量，从而提高电动车效率。关键词：电动汽车；永磁同步电机；永磁材料；最佳工作点中图分类号：U463．63l文献标识码：A文章编号：1003—8639(2011)04—0012—05TheSelectionof

2、MagnetOptimumOperatingPointforEV’SPMSMSUNYu—ling，LIUYah，LINWei—yi(CheryNewEnergyVehicleTechnologyCo．Ltd．，Wuhu241009，China)Abstract：ThePMSMiswidelyappliedonelectricvehiclesandhybridvehicles．BecausethePMSMnotonlyhaswidefield—weakspeedrangetoimproveaccelerationandlowspeedclimbingabilityundercond

3、itionsofinvariablemaximumpower，butalsohashigherpowerdensity．Appliedonelectricvehicles，itcandecreasethevehicleweightmoreefectivelySOastoimproveitsefficiency．Keywords：electricvehicles；PMSM(PermanentMagnetSynchronousMotor)；permanent-magnetmaterial；optimumoperatingpoint本论文由两部分组成，第一部分提出一种永磁高温下使用时磁

4、损失较大。体工作点的计算，当永磁材料的退磁曲线有拐点由于钕铁硼永磁材料的温度时，进行去磁校核计算，即计算出电机运行时可能系数较高，造成其磁性能稳出现的最大去磁电流．用以求出此时的工作点，此定性较差，一般的钕铁硼永点必须保证高于退磁曲线的拐点，避免产生不可逆磁材料在高温下使用时，其退磁。第二部分在第一部分永磁体工作点选择适当退磁曲线的下半部分要发生的基础上，设计了一款电机，两轮样机在经过台架弯曲，见图1。为此使用普通图1钕铁硼永磁材验证后。电机的性能满足要求。钕铁硼永磁材料时，一定要料的退磁曲线校核永磁体的最大去磁工作1永磁体最佳工作点的计算点，以增强其可靠性。对于超高矫顽力的钕铁

5、硼永1．1稳定性设计磁材料，内禀矫顽力已可大于2000kA／m．其退磁为了保证电动汽车永磁电机的电气性能不发生曲线在150oC时仍为直线。变化。能长期可靠地运行，要求永磁材料的磁性能退磁曲线所表示的磁通密度与磁场强度间的关保持稳定。通常用永磁材料的磁性能随环境、温度系，只有在磁场强度单方面变化时才存在．实际和时间的变化率来表示其稳定性．主要包括热稳定上，永磁电机运行时受到作用的退磁磁场强度是反性、磁稳定性、化学稳定性和时间稳定性。复变化的。永磁材料的温度特性还可用居里温度和最高工永磁材料的退磁曲线随着温度的不同而随之变作温度来表示，随着温度的升高，磁性能逐步降化，如图2所示。开始

6、拐弯的点称为拐点，当退磁低，当升至某一温度时，磁化强度消失，该温度就磁场强度不超过拐点K时，回复线与退磁曲线的直称为永磁材料的居里温度，叉称居里点。线段相重合；当退磁磁场强度超过拐点后，新的回钕铁硼永磁材料的不足之处就是居里温度较低。复线就不再与退磁曲线重合。为了使永磁电机的磁温度系数较高，剩磁密度日的温度系数可达-0．13％Kq，性能在运行过程中保持稳定，在选择永磁体的尺寸内禀矫顽力的温度系数达一(O．6～0．7)％K一，因而时，就要选择拐点以上的点。此点与永磁体的尺寸修改稿收稿日期：2010—12—17作者简介：孙玉玲(1982-)，女，毕业于安徽理工大学自动化专业，目前工作

7、于奇瑞新能源汽车技术有限公司。主管设计师，研究方向为新能源车电机的电磁场设计，已拥有1O余篇专利知识产权。《汽车电器》2o11年第4期●自信心是人生最强的支柱●i；_ll≯≯麟电流峰值221A要远远大于刚加上57Nm~f的电流峰∞2∞l∞l∞o∞∞l∞1∞2值197A，初步判断此时磁场发生了变化，磁链降低，线反电动势降低，从而导致电流升高。重新做一轮空载虚拟试验，此时，2000r／rain电机的线反动势曲线如图12所示。>＼称耔面1时闯／ms图12电机退磁后。2ooor／rain