电动汽车用ISG永磁电机在弱磁条件下的永磁体涡流损耗分析

针对内转子内置式永磁同步电机在高速运行时转子永磁体所产生温升严重的问题,以"一"型和"V"型两种不同磁极结构的35kW永磁同步电机为研究对象,在永磁体总量和磁极分块相同的情况下,利用有限元法与解析法,分析了两种磁极结构在弱磁条件下永磁体表面的磁通及其变化情况,探究了两种磁极结构的电机在相同的弱磁条件下不同转速、不同弱磁角和不同去磁电流时的转子永磁体涡流损耗大小和特点,得到在相同弱磁条件下"V"型磁极结构的永磁体涡流损耗大于"一"型磁极结构的结论。最后制造样机并进行试验,验证了有限元模型的有效性,为永磁同步电机在弱磁条件下的永磁体涡流损耗情况提供参考。     

电枢磁动势谐波对转子涡流损耗的影响分析

永磁电机多采用变频器供电,变频器输出的电流中除包含基波电流外还存在谐波电流,由其产生的电枢磁动势空间谐波会在转子中产生涡流损耗。基于对各次电枢磁动势空间谐波幅值及其相对于转子交变频率的详细分析,提出涡流损耗强度的概念,用于评估不同的电枢磁动势空间谐波对转子涡流损耗的影响程度。对采用整数槽和分数槽绕组的永磁电机转子涡流损耗做了解析对比和有限元分析,证明了利用涡流损耗强度评估电枢磁动势谐波对转子涡流损耗影响的有效性。     

高速电机系统电感对电磁损耗抑制效果的敏感度分析

高速永磁同步电机由于电磁气隙大、匝数少,自身的电枢电感较小,无法对电流时间谐波造成的电磁损耗进行有效抑制,通常需要串联电抗器运行.首先,采用解析法结合电机结构特点计算了电机的电枢电感;然后基于场路耦合仿真,分析串联电抗器增大系统电感的情况下,系统电感对电机电磁损耗抑制效果的敏感度.分析结果表明,转子涡流损耗对系统电感的变化最敏感,铜耗次之,铁耗最不敏感,当系统电感增大到一定值时,3种电磁损耗都不再随着系统电感的增加明显变化.通过实验验证了仿真结果的可靠性,为类似电机的设计和运行提供了参考.