装有双电机自动变速器（evt）混合动力汽车原理、系统设计与试验（二）

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1、轻型汽车技术2012(4)总272技术纵横17优缺点，a)是重叠式布置，其优点是转子的轭体比较析法计算衰减值，式中i为电流，l为电感，下标d和薄，从而减小了电机的整体尺寸，缺点是通过磁隙q表示坐标，是永磁体的磁密度，公式1计算外时，磁力线的作用相互抵消，增加了电磁损耗。b)是电机的磁阻力矩，图5—7是用解析法和有限元FEM对称式布置，其优点是有效防止通过磁隙时的磁场法的计算结果比较。损耗，但缺点是转子的铁轭体比较厚，从而增加了双电机的径向尺寸。综合考虑两种布置的优缺点，对结构尺寸的考虑仍然占上风，所以一般选用重叠式布置。至——

2、、，—一’●量CancellafioaU。————、、Il：相．_--·图5—7外转子(p、u)的扭矩衰减实线是解析法计算的结果，虚线是时序法计算的结果a)重叠式布置方法b)对称式布置方法t=入+(／d-／~i．id(1)图5—5外转子上永磁体的布置方法2／l1、l—)=(m+／a-／~+(ffq)(2)外转子上有两个磁间隙，因此形成两个不同的⋯磁通量间隙密度，分别由外转子的本体和其内、外两i2-i2d+i2q(3)衰减量的有限元计算是通过连接外接线路来个永磁性体形成，内间隙是内磁体和本体之间的间隙，外间隙则由嵌在外转子表面的

3、磁性体形成，如图进行，外接线路包括绕组的电感和电阻，这些参数都可以用解析法计算，假设电机的电源是正弦波，衰5-6所示，之所以做成这样的形状是因其比等厚的磁性体有更好的正弦特性，外磁体和周边的铁性体减量的控制可通过控制电压和频率来实现，可以用矢量控制进行模拟，使电机减少衰减，增加输出扭必需有一定的空隙，大约是两倍的磁间隙，用一层玻璃纤维裹着，防止在离心力的作用下移位，外磁体的矩。模拟结果表明，基本转速愈高，扭矩衰减就愈大，如从4000rpm的基本转速提高到8000rpm，最大间隙较大是为了给玻璃纤维固定带留下空间，内磁体则无此必

4、要，因为，在离心力的作用下，内磁体只扭矩只是4000rpm的45％。会更压紧转子的表面，不会分离出去。5．2．3磁槽效应cogging由于内转子和定子的磁芯都有槽口，所谓的磁槽效应是指电机运转时由于外转子相对槽口的位置不同而引起的力矩衰减和波动，尤其在低速时会导致转动不平稳，对双转子的内电机尤其重要，因为其相对转速是发动机和外电机的转速差，转速比较低，外电机的磁槽效应要比内电机低很多，这是因为玻璃纤维的固定带形成了较大气隙的原因，图5—6外转子的结构内、外电机的绕组都做成曲面形状，可以降低磁槽5．2．2磁场衰减性能效应。国外的

5、研究证明，如绕组不做成曲面形状，磁磁场衰减性能影响外电机的基本l生能，当只是槽效应导致的内电机的扭矩衰减可达到其额定扭外电机工作时，可以用解析法或利用各个时序上的矩的20％，这实在是太大了，因此，必需把绕组扭成参数用有限元法(FEM)计算，见公式1—3，可用解曲面形状。另外，内转子和定子铁芯的槽口错开布轻型汽车技术2012(4)总272技术纵横195．3．2双电机冷却系统的设计表2冷却水速度对绕组温度的影响双电机的冷却系统一般采用在电机壳体上加水冷却水速度m，s定子绕组的温度℃内转子的温度℃道和在轴上加风扇的方法，如图5一l2

6、所示，水冷系0104．93177．680．2591．54‘177．46统包括水道和在壳体上的散热片，空气冷却由风扇、l74．75177．15内转子和轴之间的气道和内外转子的气隙组成，在双转子电机中，冷却的重点对象是内转子和定子绕表3散热片对定子绕组温度的影响组的温度，因此必须分别了解水冷和气冷对内转子冷却水速度m／自有散热片定子绕组的温度℃无散热片定子绕组的温度℃091．588．8和定子绕组的冷却效果。国外学者对此进行了计算0．2576．866．5和试验，方法是水冷的方式和水流的速度不变，改变174．564．5冷却风的风速，分

7、别测量定子绕组和内转子绕组的温度变化情况，然后固定风冷的方式和风速不变，改在水冷却的结构设计中要考虑水道的形状和变冷却水的速度，测量定子绕组和内转子绕组的温水道的数量，国外的研究表明，扁平式的水道比圆度变化情况，表1和表2是测量的结果。形水道传热面积更大，降温效果更好，水道的数量从表中的结果可得到非常明显的结果，空气冷到定的程度后，再增加对冷却的效果就不太明却只对内转子的绕组有降温效果，对定子的绕组几显，图5—13是不同的水道数量对温度的影响，图中乎不起作用，而水冷只对定子绕组有降温效果，对内12道水道已足够，再增加效果不明显

8、，反而增加了转子绕组的效果微不足道。从表1的结果还发现一水泵的负荷。有趣的现象，当冷却风风速提高时，定子绕组的温度不降反升，分析结果表明是因为冷却风的增强对散热片的作用，增加了定子的铁芯和水道之间的热阻，考虑到水冷只对定子绕组有效，所以可以不要散热片，这样不但简化了结构，降低