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V字形多层永磁体结构为新能源汽车电机的弱磁控制

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【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。

V字形多层永磁体结构为新能源汽车电机的弱磁控制

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

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(续)

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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。

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图4-25 转矩—速度特性曲线

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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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