驱动电机系统技术方案
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Rated Speed (rpm):
Rated Torque (N.m):
Locked-Rotor Torque (N.m): Locked-Rotor Current (A):
3.65204 3.30231 210.114 20.2387 10.3818 6.78533 1.49271 20.8151 1.53946 0 30.6326 57.0163 87.6489 65.0508
0.00108981 0.126567
0.949403 0.566652 18.5128 154.741
1.59927 11.0857
0.819133 191.374
12.9266 11.2284 377.451 23.8275
15.841 17.1118 10.7308 18.3742 26.3074
GB/T 1032-2005
耐电压试验应从不超过试验电压全值的一半开始，然后均匀地或以每步不超过全值5%逐步增至全值， 电压从半值的时间应不少于10s。全值试验电压值1500V，并维持1min，试验过程中无击穿和闪络现 象。
电机空载运行在3000rpm、4000rpm、5000rpm、6000rpm、7000rpm、9000rpm6个状态，利用声级计 测试噪声满足GB10069.1-2006,电机一米处的噪声不大于70dB(A)
气隙磁密
FFT 定子齿、轭部磁密
第11页 共38页
电机结构方案设计
1、冲片结构校核 由电磁方案设计导出的电机定、转子冲片
应力云图
变形云图
定子模态振型
第12页 共38页
电机结构方案设计 2、设计电机固定及散热水道结构
转轴应力强度
电机壳体强度
电机端盖强度
第13页 共38页
电机结构方案设计 2、设计电机固定及散热水道结构
13.5529 12.8233 277.34 21.5303 12.8814 26.2837 6.69047 20.59 29.2922 0 82.8563 161.096 243.952 66.0358
2625.08 15735.4 0.207409 0.0788998
8947.81
12154.4
最大爬坡度
整车仿真需求分解
某电动车动力系统参数 项目
主减速比 传动效率% 额定/峰值功率kW 额定/峰值扭矩N·m 额定/最高转速r/min 电机效率
4.35s 3.4s 11.08s 30%
参数 7.8 94 53/95 127/260 4000/9000 见上页MAP
第5页 共38页
1、磁路初步方案设计
功率、电压、转速
电磁方案设计
整车仿真需求的电机性能
额定参数P、V、N
A、Bδ
线负荷、气隙磁密
电机初步尺寸路算
初设气隙磁路工作点
各部分磁密与磁压降计算
各部分磁路工作点是否与 初设相同
是
参数计算与工作性能计算
满足设计要求？
是
结束
第6页 共38页
电磁方案设计 1、磁路初步方案设计（Mathcad)
第7页 共38页
0 72.5241 160.155 232.679 68.8308
16623.4 0.09200
1
0.72324 164.426
第8页 共38页
2、有限元仿真
电磁方案设计
第9页 共38页
2、有限元仿真-求解
电磁方案设计
输出扭矩
磁密云图
反电动势波形
பைடு நூலகம்
第10页 共38页
齿槽转矩
2、有限元仿真-求解
电磁方案设计
电磁方案设计
1、磁路初步方案设计（Ansoft-rm)
FULL-LOAD DATA
Average Input Current (A): Root-Mean-Square Armature Current (A): Armature Thermal Load (A^2/mm^3): Specific Electric Loading (A/mm): Armature Current Density (A/mm^2): Frictional and Windage Loss (W): Iron-Core Loss (W): Armature Copper Loss (W): Transistor Loss (W): Diode Loss (W): Total Loss (W): Output Power (W): Input Power (W): Efficiency (%):
1、电机三相引线均悬空并绝缘包扎，测功机反拖被测试电机 2、测试500-9000rpm，间隔500rpm所对应的机械损耗值 3、记录从低速至高速运行和高速至低速两组数据
GB/T 18488.1-2015
系统于额定345V电压下进行标定试验，系统最高效率不低于93%
达到最大扭矩260N.M 达到最大功率95Kw GB/T 18488.2-2015
GB/T 18488.1-2015
电机运行500rpm保持不变，调节油门，测试能否达到最大扭矩260N.M 测试电机能否达到最大功率95Kw
12.4881 11.282 315.835 21.5471 14.6579 20.0308 7.32919 17.243 5.21418 0 49.8172 130.012 179.829 72.2974
0.0877502 0.0482091 0.657362 1.16625 0.563653 11.8614 7.11403 0.0715689 0.114365 0 19.1614 1.02117 20.1826 5.05966
驱动电机系统技术方案
第1页 共38页
目录
一、整车仿真需求分解 二、电磁方案设计 三、电机结构方案设计 四、实验验证
第2页 共38页
1、仿真模型
整车仿真需求分解
第3页 共38页
2、工况需求
整车仿真需求分解
NEDC需求工况
第4页 共38页
3、动力性结果
系统名称 减速器
驱动电机
0-50km/h加速时间 50-80km/h加速时间 0-100km/h加速时间
第14页 共38页
实验验证
耐电压
空载噪声
空载机械损耗 电机及控制器系统转矩-转速特性及效
率 最大扭矩 最大功率 最高工作转速实验 超速试验 温升实验 馈电实验
堵转实验
电压波动 过载能力
转矩控制精度测试
防护等级 高温存贮实验 低温存贮实验
盐雾实验
GB/T 18488.1-2015 满足GB10069.1-2006要求
Rated Torque (N.m):
Locked-Rotor Torque (N.m): Locked-Rotor Current (A):
3.65204 3.30231 210.114 20.2387 10.3818 6.78533 1.49271 20.8151 1.53946 0 30.6326 57.0163 87.6489 65.0508
0.00108981 0.126567
0.949403 0.566652 18.5128 154.741
1.59927 11.0857
0.819133 191.374
12.9266 11.2284 377.451 23.8275
15.841 17.1118 10.7308 18.3742 26.3074
GB/T 1032-2005
耐电压试验应从不超过试验电压全值的一半开始，然后均匀地或以每步不超过全值5%逐步增至全值， 电压从半值的时间应不少于10s。全值试验电压值1500V，并维持1min，试验过程中无击穿和闪络现 象。
电机空载运行在3000rpm、4000rpm、5000rpm、6000rpm、7000rpm、9000rpm6个状态，利用声级计 测试噪声满足GB10069.1-2006,电机一米处的噪声不大于70dB(A)
气隙磁密
FFT 定子齿、轭部磁密
第11页 共38页
电机结构方案设计
1、冲片结构校核 由电磁方案设计导出的电机定、转子冲片
应力云图
变形云图
定子模态振型
第12页 共38页
电机结构方案设计 2、设计电机固定及散热水道结构
转轴应力强度
电机壳体强度
电机端盖强度
第13页 共38页
电机结构方案设计 2、设计电机固定及散热水道结构
13.5529 12.8233 277.34 21.5303 12.8814 26.2837 6.69047 20.59 29.2922 0 82.8563 161.096 243.952 66.0358
2625.08 15735.4 0.207409 0.0788998
8947.81
12154.4
最大爬坡度
整车仿真需求分解
某电动车动力系统参数 项目
主减速比 传动效率% 额定/峰值功率kW 额定/峰值扭矩N·m 额定/最高转速r/min 电机效率
4.35s 3.4s 11.08s 30%
参数 7.8 94 53/95 127/260 4000/9000 见上页MAP
第5页 共38页
1、磁路初步方案设计
功率、电压、转速
电磁方案设计
整车仿真需求的电机性能
额定参数P、V、N
A、Bδ
线负荷、气隙磁密
电机初步尺寸路算
初设气隙磁路工作点
各部分磁密与磁压降计算
各部分磁路工作点是否与 初设相同
是
参数计算与工作性能计算
满足设计要求？
是
结束
第6页 共38页
电磁方案设计 1、磁路初步方案设计（Mathcad)
第7页 共38页
0 72.5241 160.155 232.679 68.8308
16623.4 0.09200
1
0.72324 164.426
第8页 共38页
2、有限元仿真
电磁方案设计
第9页 共38页
2、有限元仿真-求解
电磁方案设计
输出扭矩
磁密云图
反电动势波形
பைடு நூலகம்
第10页 共38页
齿槽转矩
2、有限元仿真-求解
电磁方案设计
电磁方案设计
1、磁路初步方案设计（Ansoft-rm)
FULL-LOAD DATA
Average Input Current (A): Root-Mean-Square Armature Current (A): Armature Thermal Load (A^2/mm^3): Specific Electric Loading (A/mm): Armature Current Density (A/mm^2): Frictional and Windage Loss (W): Iron-Core Loss (W): Armature Copper Loss (W): Transistor Loss (W): Diode Loss (W): Total Loss (W): Output Power (W): Input Power (W): Efficiency (%):
1、电机三相引线均悬空并绝缘包扎，测功机反拖被测试电机 2、测试500-9000rpm，间隔500rpm所对应的机械损耗值 3、记录从低速至高速运行和高速至低速两组数据
GB/T 18488.1-2015
系统于额定345V电压下进行标定试验，系统最高效率不低于93%
达到最大扭矩260N.M 达到最大功率95Kw GB/T 18488.2-2015
GB/T 18488.1-2015
电机运行500rpm保持不变，调节油门，测试能否达到最大扭矩260N.M 测试电机能否达到最大功率95Kw
12.4881 11.282 315.835 21.5471 14.6579 20.0308 7.32919 17.243 5.21418 0 49.8172 130.012 179.829 72.2974
0.0877502 0.0482091 0.657362 1.16625 0.563653 11.8614 7.11403 0.0715689 0.114365 0 19.1614 1.02117 20.1826 5.05966
驱动电机系统技术方案
第1页 共38页
目录
一、整车仿真需求分解 二、电磁方案设计 三、电机结构方案设计 四、实验验证
第2页 共38页
1、仿真模型
整车仿真需求分解
第3页 共38页
2、工况需求
整车仿真需求分解
NEDC需求工况
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3、动力性结果
系统名称 减速器
驱动电机
0-50km/h加速时间 50-80km/h加速时间 0-100km/h加速时间
第14页 共38页
实验验证
耐电压
空载噪声
空载机械损耗 电机及控制器系统转矩-转速特性及效
率 最大扭矩 最大功率 最高工作转速实验 超速试验 温升实验 馈电实验
堵转实验
电压波动 过载能力
转矩控制精度测试
防护等级 高温存贮实验 低温存贮实验
盐雾实验
GB/T 18488.1-2015 满足GB10069.1-2006要求