电动汽车驱动用永磁同步电机结构分析
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Key words E le ctric ve h icle ; in te rio r permanent-magnet synchronous m otor；fin ite ele
ment ；MTPA
〇 引言
电 动 汽 ，电:能为动力藤靡.，具 有 _ 1 酿 、低 噪 声 和 节 能 等 优 点 ，賴 以 减 小 汽 牟 ,_气 对 城 市 空 气 污 染 。因 此 ，电 动 汽 车 的 研 发 与 推 广 受 到 世 界 各 属 政 府 的高度重视[1]。内 置 式 永 菌 :同 , _ 樹 1 4 其 咭 构 简 单 、效 率 高 、弱 磁 调 速 性 能 优 良等一系 列 优 点 ,在 电 动 1气 车 牵 引 电 机 行 业 的 应 用 越 来 越 广泛m 电动汽车驱动电机的运行工况复:杂多 变 ，看 电 动 汽 车 的 起 动 、加 速 、负荷 爬 坡 等工 況 考 虑 ，要 求 电 机在低违运行时能够提供大转矩;对 于最高车速和超车工况要求.要求电机在基速以 上 运 行 时 具 有 较 为 宽 广 的 恒 功 率 运 行 霞 阆 ，也 就
Abstract For the requirem ents o f w ide flux-w eakening speed regulation range at high-
torque low-speed and constant-power high-speed zones o f a lOOkW permanent-magnet synchro nous motor ( PMSM ) fo r new-energy ve h ic le , the magnetic c irc u it structure o f V-shaped rotor is adopted. Considering that the actual control strategy o f the m otor is the maximum torque per ampere ( M TP A ) control w ith in the turning speed and the flu x - weakening control above the turning speed, the electrom agnetic fie ld sim ulation analysis on main performance o f PMSM is carried out by ANSYS M axw ell, and the main parameters o f PMSM is determ ined. The no-load test and on-load test o f sample motor is carried o u t, and comparative analysis is carried out be tween the test data o f sample m otor and the sim ulation calculation results o f electrom agnetic fie ld .
Structure Analysis on Permanent-Magnet Synchronous Motor for Electric Vehicle
Hu Tianzhao ,Li Xiangcheng, Huang Xinyu, and Wang Yingchun
( CRRC Yongji Elec trie Machine 〇〇-,Ltd,,Yongji 044502, China)
是要求电机眞i r 良好的弱磁扩速能力c•并且要有 髙过载能力，以 及 较 好 _动 态 速 度 和 转 矩 峒 虛 :6 要求驱动电机在整个运行范i i 内效率最丨允，损耗 低，减少牟载电池电能消耗，提高电;动汽申© I航里 程 ，降低对车载电源的蓄电量的要求。
为了满足低速大扭矩和高速恒功率M 弱磁调 速范H 宽的要求.在设计电机时，必须从电动汽车 对 驱 动 电 机的性膽露求:出发，结 合 永 磁 同 步 电 机 的结构特A ,采用场路结合设计的方法对电磁负 荷 、 结 构 、绕 组 型 式 以 及 尺 寸 等 做 合 瑝的设 计 。愿 _提 高 内 置 式 永 磁 同 步 电 机 交 轴 电分 利 用 由 交 、直 轴 磁 路 不 对称产生的磁阻转矩提高电机的过载能力和功率
23
2018年第2期 第53卷 （总第201期 ）
(EXPLOSION-PROOF ELECTRIC MACHINE)
密 度 。合 理 确 定 额定转速时的永磁同步电机的空 载反电势数值以匹配有限的逆变器直流侧电压所 引 起 的 电 流 调 节 器 的 饱 和 特 性 ，扩 大 高 速 恒 功 运 行弱磁扩速能力。
(EXPLOSION-PROOF ELECTRIC MACHINE)
2018年第2期 第53卷 （总第201期 ）
电动汽车驱动用永磁同步电机结构分析
胡天召，李祥成，黄新宇,王迎春
( 中 车 永 济 电 机 有 限 公 司 ，山 西 永 济 〇44 5 02) 摘 要 针 对 一 款 look浓新能源汽车驱动用永寒同步电机低速大扭矩和議速恒功率区弱磁 调 违 細 宽 的 要 求 ，采 t f v ”型转子磁路结构。考虑电机实标控制策略在转折转违以内为梟大转 矩电湯比< MTOA_>控制，转折•转速以上；I ；弱磁控制#結 合 ANSYS Wtewell对电机主要性能进:猜了 电磁场仿真分析》确定永磁同步电机各主要参数。并对样 机 迸 行 了 空 载 试 验 、负载试验。将样机 试验测试结果与电磁场仿真W胃 果 进 f M 比分析$ 关 键 词 龟 动 汽 车 ；内簠式1 5 1 同步电机;有晦元;最大转矩电流比 D O I：10.3969/J .ISSN.1008-7281.2018.02.06 中图分类号:TM351 文献标识码:A 文章编号:1008-7281(2018)02^0023~005
ment ；MTPA
〇 引言
电 动 汽 ，电:能为动力藤靡.，具 有 _ 1 酿 、低 噪 声 和 节 能 等 优 点 ，賴 以 减 小 汽 牟 ,_气 对 城 市 空 气 污 染 。因 此 ，电 动 汽 车 的 研 发 与 推 广 受 到 世 界 各 属 政 府 的高度重视[1]。内 置 式 永 菌 :同 , _ 樹 1 4 其 咭 构 简 单 、效 率 高 、弱 磁 调 速 性 能 优 良等一系 列 优 点 ,在 电 动 1气 车 牵 引 电 机 行 业 的 应 用 越 来 越 广泛m 电动汽车驱动电机的运行工况复:杂多 变 ，看 电 动 汽 车 的 起 动 、加 速 、负荷 爬 坡 等工 況 考 虑 ，要 求 电 机在低违运行时能够提供大转矩;对 于最高车速和超车工况要求.要求电机在基速以 上 运 行 时 具 有 较 为 宽 广 的 恒 功 率 运 行 霞 阆 ，也 就
Abstract For the requirem ents o f w ide flux-w eakening speed regulation range at high-
torque low-speed and constant-power high-speed zones o f a lOOkW permanent-magnet synchro nous motor ( PMSM ) fo r new-energy ve h ic le , the magnetic c irc u it structure o f V-shaped rotor is adopted. Considering that the actual control strategy o f the m otor is the maximum torque per ampere ( M TP A ) control w ith in the turning speed and the flu x - weakening control above the turning speed, the electrom agnetic fie ld sim ulation analysis on main performance o f PMSM is carried out by ANSYS M axw ell, and the main parameters o f PMSM is determ ined. The no-load test and on-load test o f sample motor is carried o u t, and comparative analysis is carried out be tween the test data o f sample m otor and the sim ulation calculation results o f electrom agnetic fie ld .
Structure Analysis on Permanent-Magnet Synchronous Motor for Electric Vehicle
Hu Tianzhao ,Li Xiangcheng, Huang Xinyu, and Wang Yingchun
( CRRC Yongji Elec trie Machine 〇〇-,Ltd,,Yongji 044502, China)
是要求电机眞i r 良好的弱磁扩速能力c•并且要有 髙过载能力，以 及 较 好 _动 态 速 度 和 转 矩 峒 虛 :6 要求驱动电机在整个运行范i i 内效率最丨允，损耗 低，减少牟载电池电能消耗，提高电;动汽申© I航里 程 ，降低对车载电源的蓄电量的要求。
为了满足低速大扭矩和高速恒功率M 弱磁调 速范H 宽的要求.在设计电机时，必须从电动汽车 对 驱 动 电 机的性膽露求:出发，结 合 永 磁 同 步 电 机 的结构特A ,采用场路结合设计的方法对电磁负 荷 、 结 构 、绕 组 型 式 以 及 尺 寸 等 做 合 瑝的设 计 。愿 _提 高 内 置 式 永 磁 同 步 电 机 交 轴 电分 利 用 由 交 、直 轴 磁 路 不 对称产生的磁阻转矩提高电机的过载能力和功率
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2018年第2期 第53卷 （总第201期 ）
(EXPLOSION-PROOF ELECTRIC MACHINE)
密 度 。合 理 确 定 额定转速时的永磁同步电机的空 载反电势数值以匹配有限的逆变器直流侧电压所 引 起 的 电 流 调 节 器 的 饱 和 特 性 ，扩 大 高 速 恒 功 运 行弱磁扩速能力。
(EXPLOSION-PROOF ELECTRIC MACHINE)
2018年第2期 第53卷 （总第201期 ）
电动汽车驱动用永磁同步电机结构分析
胡天召，李祥成，黄新宇,王迎春
( 中 车 永 济 电 机 有 限 公 司 ，山 西 永 济 〇44 5 02) 摘 要 针 对 一 款 look浓新能源汽车驱动用永寒同步电机低速大扭矩和議速恒功率区弱磁 调 违 細 宽 的 要 求 ，采 t f v ”型转子磁路结构。考虑电机实标控制策略在转折转违以内为梟大转 矩电湯比< MTOA_>控制，转折•转速以上；I ；弱磁控制#結 合 ANSYS Wtewell对电机主要性能进:猜了 电磁场仿真分析》确定永磁同步电机各主要参数。并对样 机 迸 行 了 空 载 试 验 、负载试验。将样机 试验测试结果与电磁场仿真W胃 果 进 f M 比分析$ 关 键 词 龟 动 汽 车 ；内簠式1 5 1 同步电机;有晦元;最大转矩电流比 D O I：10.3969/J .ISSN.1008-7281.2018.02.06 中图分类号:TM351 文献标识码:A 文章编号:1008-7281(2018)02^0023~005