電動(dòng)汽車(chē)用高功率密度寬調速永磁電機詳解

1.引言

汽車(chē)的排氣污染、噪聲、燃油存放的火災隱患等問(wèn)題，越來(lái)越引起人們的關(guān)注，電動(dòng)汽車(chē)成為汽車(chē)發(fā)展新發(fā)向。電動(dòng)汽車(chē)混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)、是解決能源危機和環(huán)境污染的重要途徑。其中驅動(dòng)電機和傳動(dòng)系統是電動(dòng)汽車(chē)的鶯要部分，電動(dòng)汽車(chē)用驅動(dòng)電機制約著(zhù)中國電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。HEV和EV用永磁驅動(dòng)電機主要有“表面貼裝式”永磁同步電機(SPMSM)和“內置式”永磁同步電機(IPMSM)。電機設計必須更新觀(guān)念：

1.最佳的電機設計原則，不能滿(mǎn)足于達到最佳性能，而應該是最佳性能價(jià)格比，最佳性能體

積比;

2.電機設計還應從機電一體化整體指標考慮，應使控制系統的簡(jiǎn)化，得益于優(yōu)良的電機性能。如果要使車(chē)用永磁驅動(dòng)電機BLM綜合性能功能提高，以傳統的電機設計方法已沒(méi)有多少“油水”可擠r，必須尋找新途徑。為此，我們在給歐美用戶(hù)設計內置式永磁同步電機中，針對HEV和Ev用永磁驅動(dòng)電機性能要求，采用高磁密聚磁、電流和溫度去磁補償，纛弦波氣隙磁場(chǎng)的建立、弱磁擴逮麴獲褥和轉矩波動(dòng)熬抑制等俸了一魑研究，并在承磁無(wú)刪電帆(PMBLM)、永磁閹步電機(PldSM)翮永磁交流伺服嗽機(ACSM)和永磁無(wú)刷輪瑰機(PMWM)產(chǎn)菇中得到斑髑[1][2]【3】。內鬣式永磁同步電視畿產(chǎn)生磁隰轉矩，蒯予高速運行藕頻繁癌動(dòng)，實(shí)現離效、嵩如力、寬調速、快響應的平穩運孬。

2. 車(chē)用永磁同步電機(PMSM)主要結構

根據磁鋼在轉子中的放置位置，PMSM可分為表面貼裝式(圖1左)和內置式(圖1右)。內置式磁鋼優(yōu)點(diǎn)是有聚磁效應，極靴保護磁鋼，產(chǎn)生磁阻轉矩，有利于電動(dòng)汽車(chē)高速運行路如圖3所示。

整體磁鋼的內置永磁同步電機d軸電感Ld和q軸電感Lq如圖4所示。

4.高功率密度寬調速車(chē)用IPMSM優(yōu)化設計及其相關(guān)技術(shù)

車(chē)用內置式一字型分段永磁同步電機如圖8所示。

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