本文關(guān)鍵詞：大功率車用永磁同步電機(jī)損耗分析及電磁優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)運(yùn)行工況復(fù)雜,體積較小,安裝空間受限。隨著電機(jī)功率和轉(zhuǎn)速的提高,其溫升問(wèn)題日益突出,影響電機(jī)的性能及壽命。研究如何降低高功率密度且高轉(zhuǎn)速的電機(jī)損耗以提高其效率,具有重要的工程實(shí)際意義。定子鐵芯損耗是永磁同步電機(jī)損耗的主要來(lái)源之一,與磁密變化和頻率密切相關(guān)。對(duì)額定工況(50kW,3000r/min)和峰值工況(85kW,9000r/min)下的定子鐵芯磁密正交分解和傅里葉變換,研究旋轉(zhuǎn)磁化和高次諧波的情況。基于合理鐵芯損耗模型,對(duì)定子鐵芯齒中和磁軛損耗進(jìn)行計(jì)算。相比軟件仿真值,定子鐵芯齒中和磁軛模型計(jì)算值有所偏大,額定工況下分別提高了4.2%和3.2%,峰值工況下分別提高8.2%和7.4%。從電機(jī)電磁方案的角度,研究永磁體、定子沖片和轉(zhuǎn)子沖片主要尺寸參數(shù)對(duì)鐵芯損耗的影響程度,確定五個(gè)尺寸參數(shù)作為優(yōu)化變量�；贏nsoft參數(shù)化功能,獲得滿足轉(zhuǎn)矩要求、鐵芯損耗降低且效率提高的較優(yōu)電磁方案。相比原方案電機(jī)電磁性能,優(yōu)化后電機(jī)在額定工況下鐵芯損耗降低8.1%,效率提高0.05%；峰值工況下鐵芯損耗降低19.1%,效率提高0.59%；定子鐵芯齒中的磁密波形得到改善�；趦�(yōu)化后電磁方案,研究繞組匝數(shù)對(duì)電磁特性的影響,得出匝數(shù)的變化對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和效率的影響較大。對(duì)樣機(jī)進(jìn)行溫升試驗(yàn)驗(yàn)證,優(yōu)化后的電機(jī)溫升性能得到改善,額定工況的穩(wěn)態(tài)溫度降低1℃,峰值工況持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)3s。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 鐵芯損耗 電磁優(yōu)化 溫升試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341;U469.72
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 引言15
• 1.2 課題研究背景、目的與意義15-16
• 1.2.1 研究背景15
• 1.2.2 目的及意義15-16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-21
• 1.3.1 電動(dòng)汽車及其電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.3.2 電機(jī)鐵芯損耗研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.3 永磁電機(jī)電磁設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 論文的主要內(nèi)容21
• 1.5 本章小結(jié)21-23
• 第二章 永磁同步電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)23-38
• 2.1 引言23
• 2.2 車用電機(jī)的性能要求23-24
• 2.3 永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)及基本理論24-31
• 2.3.1 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)24-26
• 2.3.2 永磁同步電機(jī)基本理論26-31
• 2.4 永磁同步電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)31-36
• 2.4.1 極對(duì)數(shù)的確定32
• 2.4.2 轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的確定32-33
• 2.4.3 電機(jī)主要尺寸的確定33-35
• 2.4.4 永磁體尺寸的確定35-36
• 2.4.5 定子槽數(shù)和繞組的確定36
• 2.4.6 氣隙長(zhǎng)度的確定36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 第三章 永磁同步電機(jī)損耗分析及鐵芯損耗計(jì)算38-60
• 3.1 引言38
• 3.2 永磁同步電機(jī)損耗理論38-43
• 3.2.1 鐵芯損耗38-42
• 3.2.2 銅損耗42
• 3.2.3 永磁體渦流損耗42-43
• 3.3 不同工況下的定子鐵芯磁密分析43-54
• 3.3.1 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)及參數(shù)43-44
• 3.3.2 電機(jī)電磁仿真模型的建立44-45
• 3.3.3 額定工況的磁密分析45-50
• 3.3.4 峰值工況的磁密分析50-54
• 3.4 定子鐵芯損耗的計(jì)算54-58
• 3.4.1 鐵芯損耗模型的建立54-55
• 3.4.2 鐵芯損耗的計(jì)算55-58
• 3.5 本章小結(jié)58-60
• 第四章 永磁同步電機(jī)電磁方案優(yōu)化60-74
• 4.1 引言60
• 4.2 電磁方案優(yōu)化分析60-61
• 4.3 永磁同步電機(jī)電磁方案優(yōu)化61-67
• 4.3.1 優(yōu)化變量的確定61-66
• 4.3.2 多變量下的電磁方案優(yōu)化66-67
• 4.4 優(yōu)化前后電機(jī)仿真結(jié)果對(duì)比67-71
• 4.5 繞組匝數(shù)的影響分析71-72
• 4.6 本章小結(jié)72-74
• 第五章 電磁優(yōu)化方案試驗(yàn)驗(yàn)證74-81
• 5.1 引言74
• 5.2 電機(jī)溫升測(cè)試試驗(yàn)74-76
• 5.2.1 試驗(yàn)方法74
• 5.2.2 試驗(yàn)設(shè)備74-75
• 5.2.3 試驗(yàn)操作75-76
• 5.3 優(yōu)化前后電機(jī)實(shí)測(cè)溫升性能對(duì)比76-79
• 5.4 本章小結(jié)79-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況86

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本文編號(hào)：431078