分数槽集中绕组永磁同步电机转子永磁体损耗和温度场的研究检测技术与自动化装置专业论文.docxVIP

lIIIIIII lIIIIIII I U11 1111111111 II IIl Y301 9337 摘要 摘要 分数槽集中绕组永磁同步电动机具有铜耗小、功率密度大、振动和噪声小等 优点，成为了新能源汽车领域研究和应用的驱动电机对象。但是分数槽集中绕组 结构电机内部磁场的畸变很严重，存在很高含量的谐波。使电机内部的铁芯损耗 和永磁体的损耗很大。而新能源汽车内部散热比较差，会使电机的温度很高。温 度过高会让电机的使用寿命变短。而永磁体的温度上升，能导致永磁体退磁甚至 是烧坏。 本文以电动汽车用24槽16极分数槽集中绕组永磁同步电机为对象，研究电 机的永磁体损耗和温度场。以下是论文主要工作： 首先，分析了定子齿槽单独存在时候气隙中径向磁密、绕组通入正弦激励电 流产生的磁动势单独作用时气隙中的径向磁密、激励电流含有的谐波。气隙磁密 谐波导致永磁体产生涡流损耗。文章采用解析法和有限元法分别计算了样机永磁 体的损耗，比较得到两种方法算出的结果基本相同。采用增大气隙长度、减小定 子槽槽口宽度、增大定子槽槽口的深度、采用转子永磁体分段这些措施来减小转 子永磁体损耗。仿真得到了永磁体损耗与这些因素的关系曲线。 其次，对造成电机温度上升的耗损进行了分析，包含有定转子铁耗、绕组铜 耗、机械耗损。分析了不同转速、不同负载、硅钢片厚度不同、气隙长度不同、 槽口宽度不同以及槽口深度不同时候电机的铁耗情况。再基于传热学的理论，并 且进行了一系列的等效处理，在有限元仿真软件中建立了电机温度场的二维模 型。得到峰值功率时候绝热情况下电机以转速800rpm运行2s时候的内部温度分 布情况和正常对流散热情况下电机绕组达到1 50。C时候，电机其他部分的温度情 况。分析了不同转速、不同负载情况下电机内部的温度分布情况。仿真分析了采 用前面提到的各种减小转子永磁体的涡流损耗的措施的时候永磁体的温度分布 情况，结果表明，这些措施可以使得永磁体的温度降低。 关键词：分数槽集中绕组；有限元；转子永磁体涡流损耗：温度场 万方数据 分数槽集中绕组永磁同步电机转子永磁体损耗和温度场的研究Abstract 分数槽集中绕组永磁同步电机转子永磁体损耗和温度场的研究 Abstract Fractional--Slot Concentrated··Windings(FSCW)Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM)has become the driving motor in new energy vehicles domain because the lower copper loss，high power density,lower vibration and lower noise．But the magnetic field distortion is serious inside the motor,SO there are many harmonics that rotate with rotor in different speed that can produce a large number of eddy—current loss in the permanent magnets and core of stator and rotor．High temperature will shorten the life of motor due to the poor heat dissipation in new energy automobiles．The raise of temperature will lead to the magnet demagnetized and even burned down． The rotor manet loss and temperature field of FSCW PMSM for electrical vehicle which has 24 slots and 1 6 poles are researched in this paper．The main work ofthis paper is as follow Firstly,the flux density in air-gap which is generated by the existence of teethes and slots of stator,the non—uniform distribution of stator windings in slots of stator and the non-sinusoidal of excitation current in stator w