电动汽车用少稀土内置弧形永磁同步电机的研究-电机与电器专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Classified Index: TM351 U.D.C: 621.3 Dissertation for the Master Degree in Engineering RESEARCH ON A LESS RARE EARTH INTERIOR CURVED PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MACHINE USED FOR ELECRRIC VEHICLE Candidate： Zhang Jiyuan Supervisor： Prof.Fu Zhenxing Vice Supervisor： Prof.Zheng Ping Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Electrical Engineering Affiliation： School of Electrical and Automation Engineering Date of Defence： June, 2014 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 摘 要 电动汽车是在传统汽车动力结构的基础上增加高效电机控制系统和动力 耦合系统开发而成，兼具高效节能和稳定运行的优点，被认为是具有适合当前 能源局势和工业进程的新能源汽车技术。电动汽车的动力由驱动电机提供，对 于混合动力汽车还需要与内燃机动力耦合的装置。这就要求驱动电机在设计上 高效可靠。与其他驱动电机相比，永磁同步电机的效率高体积小，但要满足汽 车运行环境复杂多变的需求，电机的设计仍然需要系统的研究和反复的优化。 尤其是面对目前稀土资源的短缺，高性能永磁材料的合理高效运用更加具有现 实意义。 作者针对课题来源提供的电机的性能要求，结合理论计算和有限元仿真计 算的方法设计初始方案。研究了电机转子不同弧形磁障结构参数对电机磁场分 布特性、反电势特性和转矩特性的影响。然后进行电感分析以及电机抗退磁能 力的研究。 作者首先研究了弧形磁障与嵌入进去的弧形永磁体对电机性能的影响，分 别体现在电机凸极比和电机磁场分布上。两者各自影响一部分性能，同时也在 相互作用。所以需要对电机运行中的磁密分布，反电势，转矩特性以及永磁体 利用程度进行综合考虑。 作者然后研究了方案的电感参数特性，针对两种考虑交叉耦合现象的电感 计算方法进行阐述与比较，然后选择更适于电感参数计算的 “负载法”，结合 有限元计算，得出各个方案的电感参数并进行了分析。 最后在抗退磁能力的研究中，作者先从物理意义上阐述了永磁材料的退磁 原理。然后结合有限元计算，对各个方案的在稳定运行时的极限退磁情况进行 分析。极限退磁情况包括加载最大去磁电点流工作，和电机绕组短路工作。 本课题的研究为电机转子结构优化，以及永磁同步电机电感参数提供了理 论参考和分析方法，同时也为电机的进一步优化设计奠定了理论与分析基础。 关键词：电动汽车；弧形永磁体；永磁同步电机；电感参数；抗退磁能力 I Abstract Electric vehicle (EV) is developed with Effective motor control system and electromechanical coupling system, based on Traditional vehicle traction structure.With advantages as high efficiency and stable operation, it’s considered the most Applicable new energy vehicle technology to the current energy situation and our Industrial process . The driving dynamics in EV is provided by the drive motor, in Hybrid cars is also provided by a electromechanical coupling system worked with internal-combustion engine. so the efficiency and reliability are the requirement in designing drive motors. Compared with other kinds of drive motors, permanent magnet syn