基于ANSOFT电动汽车用永磁同步电机电磁设计及性能研究

《基于ANSOFT电动汽车用永磁同步电机电磁设计及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西南交通大学硕士学位论文基于ANSOFT电动汽车用永磁同步电机电磁设计及性能研究姓名：周兰申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：庄圣贤20120425西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要本课题以本人实习项目“电动汽车用爪极式交流发电机电磁计算”为基础，对电动汽车用永磁同步电机进行电磁研究，实习项目用三维有限元分析方法分析电动汽车用爪极式发电机的空载、负载磁路特性，并对磁场、漏磁系数、影响效率的因素等作详细的研究，提出优化设计方案。此次实习项目为本课题奠定了一定的理论和实践基础，保障了本课题的顺利完

2、成。本课题主要借助有限元电磁场仿真软件ANSOFT对电动汽车用永磁同步电机进行详细的电磁仿真计算。重点分析了空载和负载磁路特性，气隙磁密谐波含量，计算了重要电磁参数、转矩、损耗、输出功率、效率等。并以此为基础，改变永磁体宽度、定子每相绕组匝数、气隙长度等，分析其对永磁同步电机特性产生的影响。首先建立电机简化模型，借助有限元的方法间接计算影响永磁同步电机电磁性能的几个关键参数，避免了传统的磁路计算法由于无法考虑铁芯的饱和情况而造成的计算不准确。同时建立了永磁同步电机数学模型，将参数对电磁性能的影响作了具体说明，并阐述

3、其优化设计方法。根据电动汽车用永磁同步电机的技术指标，以经验值为依托，选取电磁设计参数，用传统计算和改进计算两种方式估算电机主要尺寸，确定电机的绕组型式、定子槽型、转子结构、永磁体尺寸、电磁材料等，并采用磁路计算法对其进行初步验证，反复计算确定初步电磁方案。第四章详细叙述了该电磁方案的电磁计算程序及温升估算，然后利用有限元电磁场仿真分析软件对此方案进行仿真校核，最终得到一个合理的设计方案和仿真分析数据。第六章研究了在其他参数基本不变的情况下，改变其中一个参数给整个电机电磁性能带来的影响，为电机的优化设计提供理论依据

4、。永磁同步电机参数甚多，由于篇幅有限本文只简单研究了几个参数，对这方面的研究有待进一步加深。关键词：电动汽车；永磁同步电机；磁路计算；电磁场有限元分析西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractBasedonthestudyoftheelectromagneticcalculationofclawpolealternatorforelectricvehicle，thisdissertationiscommittedtothestudyontheelectromagneticcalculationofthe

5、permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)．3Dfiniteelementanalysismethodisusedtotheprojectoftheelectromagneticcalculationofclawpolealternatorforelectricvehicletoanalyzetheno-loadandfull·loadmagneticcircuitcharacteristics．Magneticfield、flux、leakagecoefficientandothe

6、rfactorswhichaffecttheefficiencyarestudiedparticularly．Theprojectlaidthetheoreticalandpracticalbasisforthedissertation，andprotectedthesuccessfulcompletion．ThefiniteelementelectromagneticfieldsimulationsoftwareANSOFTisusedtocalculatetheno—loadandfull—loadmagnet

7、iccircuit、theairgapfluxdensityharmoniccontent，theimportantelectromagneticparameters，torque，lossofoutputpower，efficiencyandSO011．Onthisbasis，changingthewidthofthepermanentmagnet、windingturnsperphaseandairgaplengthtoanalyzetheimpactonpermanentmagnetsynchronousmo

8、torelectromagneticcharacteristics．Firstly,thesimplemodelofthree-phasemotorisestablishedtoexplainthecalculationprincipleofthekeyparametersofPMSM．ThemathematicalmodelofPMSMisestablis