电动汽车驱动用铁氧体永磁同步电动机研究

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电动汽车的核心部件之一是电机驱动系统。稀土永磁同步电机因其效率高、调速性能好等优点得到广泛应用。然而随着稀土永磁材料价格的不断提高,稀土永磁同步电机的制造成本不断攀升。相对稀土永磁材料,铁氧体材料价格低廉,因此研究并开发电动汽车驱动用铁氧体永磁同步电机具有较高的实际意义。项目研究涉及电动汽车驱动用铁氧体永磁同步电动机的电磁设计与优化分析、多领域仿真、样机试制和实验研究等。本文首先进行了铁氧体永磁同步电机的设计,通过对几种极/槽配合和转子结构的磁场进行了分析,确定了比较合适的电机结构方案;并通过有限元仿真对电机的弱磁能力进行了分析和转子结构的进一步优化;同时铁氧体永磁同步电动机性能进行了仿真计算。接着对铁氧体永磁同步电动机展开了多领域仿真分析,对各个工况的铁耗和涡流损耗进行了有限元仿真计算;基于ANSYS Workbench仿真平台对电机各个工况温度场进行仿真分析;并对铁氧体永磁同步电动机进行了应力分析,包括对转子关键部位的应力解析计算以及基于ANSYS Workbench软件的三维应力场仿真,详细研究了各个工况下径向应力和切向应力分布。最后介绍了750W铁氧体永磁同步电动机小样机的制作过程和实验研究,包括空载实验、负载试验和参数实验等,并将实验结果与仿真结果进行分析比较。
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