电动汽车用内置式永磁同步电动机转子结构优化_王晓远.pdf

《电动汽车用内置式永磁同步电动机转子结构优化_王晓远.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、设计分析2014年第42卷第8期Designandanalysis电动汽车用内置式永磁同步电动机转子结构优化王晓远，严长伟(天津大学，天津300072)摘要:永磁同步电动机具有功率密度高、调速性能好的特点，成为电动汽车用电机的一个很好的选择。设计的电动汽车用内置式永磁同步电动机采用6极36槽双层绕组结构。利用有限元法分别对“一”型、“V”型、“V一”型结构的性能进行分析，通过比较，选择最适合于电动汽车用的电机转子结构进行优化。同时将采用定子斜槽技术降低电机的空载反电势谐波

2、含量和电机的齿槽转矩。关键词:永磁同步电动机;有限元法;转子结构;定子斜槽中图分类号:TM351;TM341文献标志码:A文章编号:1004－7018(2014)08－0026－04ＲotorStructureOptimizationofInteriorPMSMUsedinElectricVehicleWANGXiao-yuan，YANChang-wei(TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract:Permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)hasthecharacteris

3、ticsofhighpowerdensityandgoodspeedcontrolperformance，anditbecomesagoodchoiceforelectricvehicle．TheinteriorPMSMwith6pole/36slotanddouble－layerwasdesigned．Usingfiniteelementanalysis(FEA)，thethreerotorstructuresof“－”type，“V”typeand“V－”typewereanalyzed，andthemostoptimalstructureforelectricv

4、ehiclewaschosenforfurtheroptimizing．Furthermore，skewedslotofstatorwasusedtoreducetheharmoniccontentofno－loadEMFandcoggingtorque．Keywords:permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM);finiteelementanalysis(FEA);rotorstructure;statorslotsskewed生的磁阻转矩是一个负的正弦函数，因而矩角特性0引言曲线上转矩最大值对应的转矩角大于90°，而表贴

5、近年来随着世界各国对环境保护越来越重视以式转子结构的d，q轴磁路是对称的，磁阻转矩为及化石燃料逐渐枯竭，电动汽车成为世界未来汽车零［6］。图1为某一内置式永磁同步电动机的矩角特王发展的重要方向。驱动电机作为电动汽车的心脏，性曲线。晓成为电动汽车研究的重要内容之一。同时电动汽车远等用电机须具有功率密度高、效率高、调速性能好等特点，永磁同步电动机可以很好地满足上述性能要电［1－4］动求。电动汽车用高功率密度电机可以采用永磁汽车同步电动机或者异步电动机，例如丰田的Prius混合用内动力汽车采用的是永磁同步电动机，Tesla跑车采用置的是异步电动机。式图

6、1内置式永磁同步电动机矩角特性永永磁同步电动机的不同转子结构对电机的性能电动汽车用电机需要有较高的功率密度和过载磁同影响很大，有必要根据电机的实际性能需求选用适能力，并且电机需要在较高的转速下稳定运行，内置步［5］电当的转子结构。相比于磁钢表贴式的转子结构，式永磁同步电动机可以满足以上条件。内置式转子动磁钢内置式转子内的永磁体受到极靴的保护，转子结构根据永磁体的摆放不同大致可分为三种:内置机转机械强度高，更适合应用于转速较高的电机上;同时径向式转子磁路结构、内置切向式转子磁路结构和子结由于内置式永磁同步电动机的d，q轴磁路不对称，混合式转子磁路结构。构优一

7、般情况下电机的直轴同步电抗Xd小于交轴同步内置切向式转子结构的电机凸极率比径向式转化电抗Xq，产生了一个磁阻转矩，这有助于提高电机子结构的电机大，因而可以提供的磁阻转矩也相对的过载能力和功率密度。由于转子磁路不对称而产大一些。磁阻转矩大可以提高电机的过载能力，但电机的转矩波动也随之增大。同时切向式转子结构26收稿日期:2013－11－05的机械强度相比于径向式转子结构要差一些，而电设计分析2014年第42卷第8期Des