電動汽車用五相容錯永磁同步電動機的研究.pdf

1、多相電機系統(tǒng)相比于三相電機系統(tǒng)具有的良好的容錯性能,極大的提高了電動汽車動力系統(tǒng)的安全性和可靠性,為電動車的動力執(zhí)行機構(gòu)提供了一種新的解決方案,促進了電動汽車市場的發(fā)展。本文對電動汽車用五相容錯永磁同步電機的方案設(shè)計、性能分析、故障下的最佳轉(zhuǎn)矩控制以及電機的三維溫度場等方面進行了分析和研究。
　　首先,結(jié)合多相容錯電機的設(shè)計要求對電機的繞組排布形式、極槽配合的選擇、電樞磁動勢的諧波組成以及容錯電機的電感等進行了分析,確定了40槽4

2、2極和20槽18極兩種電機設(shè)計方案,并對其性能進行了對比。
　　其次,針對電機的容錯性能的要求,其空載反電勢應(yīng)盡量正弦,為此通過磁鋼偏心和Halbach陣列兩種方式對20槽18極電機的空載反電勢進行優(yōu)化。采用電勢法計算了電動車用電機在考慮磁路飽和時的交直軸電感。分析了定子槽型尺寸對短路電流的影響。
　　再次,由于采用集中繞組形式,永磁體渦流損耗較大,為此分析了五相容錯電機的永磁體渦流損耗產(chǎn)生的原因及影響因素,并通過磁極分塊的

3、方式來減小渦流損耗。同時對電機的效率特性進行計算,并繪制了電機的效率MAP圖,確定了電機在運行區(qū)域內(nèi)不同工作點時的效率特性。
　　然后,考慮容錯電機在故障狀態(tài)下轉(zhuǎn)矩波動大的問題,提出了針對五相容錯電機的轉(zhuǎn)矩波動最小化的最佳轉(zhuǎn)矩控制策略。通過Flux-Simulink聯(lián)合仿真對電機在容錯控制時的轉(zhuǎn)矩特性進行分析,并與故障后不調(diào)整控制策略時的轉(zhuǎn)矩性能進行了比較。
　　最后,對電機的熱源進行分析計算,設(shè)計了電機的定子水冷系統(tǒng),并通