【摘要】:参考文献[18]的研究表明在新能源汽车中也可采用双层结构永磁体电机,针对55kWV字形永磁结构电机,分别采用了表4-12所示的两种双层结构对原有的单层结构进行了优化设计。图4-25 转矩—速度特性曲线图4-26 损耗—速度特性曲线通过比较看出单、双层结构损耗比单层结构电机小,速度范围宽,但其永磁体用量多,且高速纹波转矩偏大,优化结果并不理想,因此采用了单层结构作为最终设计结果。
参考文献[18]的研究表明在新能源汽车中也可采用双层结构永磁体电机,针对55kWV字形永磁结构电机,分别采用了表4-12所示的两种双层结构对原有的单层结构进行了优化设计。
B结构有较高的凸极率,其弱磁扩速的能力将可能优于单层结构,因此舍弃了A结构,选取B结构作为双层结构模型对其性能与单层结构对比分析。
1.磁路分析
图4-24给出了B结构电机空载和满载时磁力线的分布图。
2.转矩—速度特性
图4-25给出了单层、双层结构电机电流幅值为200A下的转矩—速度特性对比。从图中可以看出在整个速度运行区间,双层结构电机输出转矩均大于单层,尤其是在弱磁区,提高的幅度更加明显,这正是较高凸极率的作用。从转矩—速度特性曲线可以看出,双层的速度运行范围将高于单层结构。
表4-11 抗退磁能力分析
(续)
表4-12 V字形单层和双层永磁结构的比较
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图4-24 磁力线分布图
a)空载磁力线 b)满载磁力线
3.损耗—速度特性
图4-26给出了单层、双层结构的各转速下的铁心损耗曲线。从图4-26中可以看出,双层结构电机的损耗较单层降低,尤其是其高速区域,即其弱磁运行区域,铁心损耗的降低更加明显。
4.纹波转矩
两种结构下电机纹波转矩如图4-27所示。从纹波转矩—速度特性曲线可以看出,双层结构转矩波动偏大,尤其是高速运行区,其最大波动是单层结构的近3倍。
图4-25 转矩—速度特性曲线
图4-26 损耗—速度特性曲线
通过比较看出单、双层结构损耗比单层结构电机小,速度范围宽,但其永磁体用量多,且高速纹波转矩偏大,优化结果并不理想,因此采用了单层结构作为最终设计结果。
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