基于 Halbach 阵列的车用可控磁通电机电磁分析.pdf

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1、基于’Halbach阵列的车用可控磁通电机电磁分析周洋，王心坚，黄佳。(1．上海大众汽车有限公司，上海201805；2．同济大学汽车学院，上海201804)ElectromagneticAnalysisofControllable—flUXMotorBasedonHalbachArrayforVehicleSZHOUYang，WANGXinjian，HUANGJia(1．ShanghaiVolkswagenCo．，Ltd．，Shanghai201805，China；2．SchoolofAutomotiveStudies，TongjiUniversity，Shan

2、ghai201804，China)摘要：针对新能源汽车的电安全问题以及转矩安全问题，提出一种采用Halbach阵列变磁阻结构的可控磁通永磁电机。对电机空载特性、工作状态O引言特性和安全特性进行了有限元仿真。仿真表明，电机能够满足车用电机的需求，并且能保证新能源汽永磁电机的转矩特性好、效率高，是目前新能源车的电安全特性与转矩安全特性。汽车车用电机的主流¨1]。然而，永磁电机存在反电关键词：Halbach阵列；变磁阻结构；可控磁通；动势，在车辆系统失效的状况下，高速旋转的电机存永磁电机在很高的反电动势，该反电动势会通过逆变器的6中图分类号：TM351个二极管对电机控

3、制器中滤波电容进行充电，这样文献标识码：A驱动侧高压系统的高压存在安全隐患。欧盟的E—文章编号：1001—2257(2014)08—0007—04conomicandSocialCouncil提出新能源车辆碰撞标Abstract：Takingelectricalsafetyandtorque准要求发生碰撞后高压系统上的电压应该小于30securityintoaccount，acontrollable—fluxperma—V(AC)或者60V(DC)_2J。永磁电机驱动系统本身nentmagnetmotorwithvariablereluctancestruc—失

4、效后，如果电机上存在转速，则电机本身会产生较tureintheformofHalbacharrayisproposed．And大的制动转矩，大制动转矩则对车辆的稳定运行造finiteelementsimulationsaboutno—loadcharac—成较大影响，从而存在转矩安全问题。teristics．workstatuscharacteristicsandsafety目前，可控磁通永磁电机大致可分为3种：采用characteristicsarecarriedout．Simulationresults单一的矫顽力较低的铝镍钴磁钢实现电机的磁通可、showt

5、hatthemotorcanmeettheneedsoftheve-、控_3；采用混合励磁(铝镍钴与钕铁硼混合励磁、永hicleandensureelectrica1safetyandtorquesecuri—磁体与电励磁混合励磁)的方式实现电机的磁通可ty．控[7。。；采用机械方式改变转子结构的方式实现电Keywords：Halbacharray；variablereluctance机的磁通可控l_】¨]。然而，采用单一的铝镍钴永磁structure；controllable—flux；permanentmagnet体作为转子磁钢，很难提高气隙磁密，影响电机的

6、功率密度与转矩密度；采用混合励磁的-方式存在磁通收穑日期：2014—04—21光测距雷达特征匹配点提取算法[J]．光学技术，2010，36(1)：43—47．E73HerreraD，KannalaJ，HeikkilaJ．Accurateandpracti—作者简介：张腾飞(1990一)。男，河北定州人，硕士研究生。calcalibrationofadepthandcolorcamerapairFc]／／研究方向为机器视觉；李瑞峰(1965一)，男，山西大同人，教授，博ComputerAnalysisofImagesandPatterns．Springer士研究生

7、导师，研究方向为智能服务机器人、先进工业机器人；BerlinHeidelberg，2011．437—445．王亮亮(1987一)，男，山东临沂人，博士研究生，研究方向为机器视觉。[8]卜涛涛，卢超．图像分割算法研究[J]．电脑知识与技《机械与电子)2014(8)·7·Halbach控制电流过大等问题；采用机械方式改变转子结构分位于钕铁硼上部，另一部分位于铝镍钴下部。电对电机可靠性有一定的影响。机驱动状态时，处于钕铁硼上部的隔磁结构虽然增在新能源汽车电驱动系统中，考虑到电机控制加钕铁硼磁通进入定子的磁阻，但铝镍钴仍能将对器逆变器容量特性及电机热负荷特性，可控磁通永

8、角充磁的钕铁硼磁通导人定