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欧宝体育网址:干货 新能源汽车用高功率密度驱动电机计划技巧

发布时间:2022-05-13 15:51:22 来源:欧宝体育官网app 作者:欧宝体育官网入口
文章附图

  洪量磋议评释,汽车能量损耗与汽车质地成正比相闭,汽车轻量化是消浸新能源汽车能量损耗,降低行驶里程的首要本领。新能源纯电动汽车驱动体例日常占汽车总质地的30%-40%,驱动体例的轻量化是整车轻量化的要点之一。

  汽车驱动电机是新能源汽车的重点驱动部件,必要正在有限的摆设空间内,知足汽车各个工况的动力性请求,所以正在更幼的空间内,计划高效、安闲、牢靠的高功率密度电机,是竣工电机轻量化,消浸汽车能量损耗,必要处分的要点题目。

  电机功率密度的降低日常采用两用处径:1)降低电机转矩密度;2)电机高速化,从这两种途径启程,本文针对电机计划历程中定转子布局计划、电机质料采选、电机损耗与温升以及电机振动噪声,四个方面临竣工电机轻量化,降低电机功率密度和体积密度,举行剖释。

  电动汽车机能的优劣,取决于重点部件驱动电机是电动汽车的计划。电动汽车驱动电机的磋议是电动汽车磋议界限最首要的偏向之一。

  电动汽车对电机的机能请求是:基速以下拥有恒转矩特征和较高的转矩过载倍数,以适当火速起动、加快、负荷爬坡、一再起停等请求;基速以上拥有宽周围的恒功率特征和较大的弱磁扩速比,以适当最高车速和超车等请求;正在大部门运转周围内效能最优化,以勤俭能源。

  车用新能源驱动电机计划拥有整车预留摆设空间幼,劳动境况极其卑劣的特质,正在新能源电动轿车计划中该特质再现尤为明白。古板的稳态电机计划伎俩难以知足电动汽车驱动电机的丰富请求,不行很好地显示出电动汽车驱动电机的特质。

  所以,正在车用驱动电机计划中应当充盈探讨过载倍数、弱磁扩速比、高效区等电动汽车驱动电机的特色计划参数,针对电动汽车的差别运转工况对电机计划所带来的影响举行剖释和优化。

  其余,正在新能源轿车用驱动电机计划中,还应当依据图1所示的计划流程举行驱动电机计划。凭据永磁同步电动机(PMSM)的机能请求,最先借帮于计划软件对电机的几何形式、尺寸及质料采选举行初始计划获得计划参数,通过有限元伎俩举行机能预测准备。机能预测准备、机能评估和参数计划之间必要屡屡从头准备直到找到最优计划,结尾通过样机实习对驱动电机计划结果举行剖释和验证。

  正在电机计划历程中,跟着电机长径比的扩大,体积增大,转子体积褂讪,转子动弹惯量消浸,电机用铜量扩大。因为整车计划中驱动电机摆设空间有限,正在知足整车空间结构的要求下,归纳电机把持体例对电机动弹响合期间的请求,合理采选电机长径比,降低电机功率密度。

  正在电机计划输入要求下,定子铁芯表径与电机铁芯长度之间的相闭弧线所示;电机转子表径与电机铁芯长度之间的相闭弧线所示;电机体积与电机铁芯长度之间的相闭弧线所示;电机每槽有用体积与电机铁芯长度相闭弧线所示。

  正在整车计划历程中,永磁同步电机预留摆设空间尺寸为:,为减幼电机用铜量,消浸电机本钱,消浸电机体积,同时探讨电机转子动态呼应效益,电机定子表径计划为:235 mm,铁芯长度为160 mm,定子内径为160 mm。

  正在电机槽极比褂讪的景况下,跟着电机极对数的扩大,电机定子铁芯轭部用铁量减幼,电机体积减幼,并因为定子绝缘质料的扩大,电机体积减幼速率慢慢降低,永磁同步电机定子表径与电机极对数之间的相闭弧线所示。

  其余,跟着电机极对数的扩大,电机输入电流频率扩大,电机铁耗扩大,效能消浸,同时降低了对电机把持体例和电机散热体例的请求,正在高速电机计划中,电机极对数日常采选较幼。凭据把持体例硬件计划和电机温升体例仿真以及样机实习的基本上,正在把持器输出频率、电机温升限值、效能允诺周围内,合理采选电机极对数,或许合适降低电机功率密度。

  从图6中,能够看到正在电机极对数幼于5时,电机定子表径随电机极对数变动热烈,而正在极对数大于5之后,定子表径变动慢慢,因为电机采用高速低转矩计划,为知足把持体例有用电流输出频率,同时减低电机中的铁耗,采选电机极对数为4。

  正在电机计划中,跟着槽极比的扩大,电机定子内径褂讪,因为槽内绝缘体积扩大,电机表径扩大,电机体积变大,端部用铜扩大,电机质地扩大,然则电机绕组磁动势正弦度扩大,电机纹波转矩消浸,转矩脉动减。

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