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电动汽车用永磁同步电机设计与分析
资料介绍
随着社会的发展，人类对能源需求日益加剧，经济发展带动石化燃料价格不断上涨，环境问题也愈发突出，发展绿色环保经济已经成为全社会的共识。北京雾霾、PM2.5将人们眼光集中到汽车尾气这一大气污染源上，发展尾气低排放、零排放的新能源汽车迫在眉睫，这给传统汽车行业带来新的发展机遇和挑战。世界各大汽车厂商都开始进行电动汽车相关技术的研究与开发工作，电动汽车用电机驱动系统已经成为行业关注的重点和研究热点，与传统永磁电机应用场合及设计要求不同，电动汽车用永磁电机应该具有高效率、宽调速范围、高过载能力、结构坚固、体积小和重量轻等特点，这对电动汽车用永磁电机的设计提出了新的挑战，本文的研究工作就是设计一款纯电动汽车用、额定功率为35kw永磁同步电机，并完成样机加工和实验测试。本文首先根据电动汽车用电机驱动系统的工作环境和性能要求，对多种不同类型的电机做了详细的对比。并结合设计任务书要求对永磁同步电机进行深入分析，重点研究内置式v型磁极结构的永礁同步电机。
随后结合场计算软件SPEED和有限元计算软件Ansoft，从电动汽车用驱动电机的性能要求出发，结合永磁同步电机的结构特点，采用场路结合设计的方法对电磁负荷、转了结构、绕组型式以及尺寸等做了合理设计。经过多轮优化，最终确定电机的结构尺寸，以及电磁参数与性能
本文针对电动汽车用永磁电机的高过载性能要求以及苛刻的尺寸要求，通过ANSYS Workbench模块对电机进行热场分析，调整电机的冷却方式，使得电机温升在设计范围内。因为电机需要高速旋转，所以分析了转子应力以保证高速时的机械结构稳定。此外，对电机可能发生的短路去磁故障也做了分析与评估。
最后通过对样机进行实验测试与分析，验证样机性能是否满足设计任务书要求。
工程样机的测试表明，电机的设计基本达到预期目标。
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