无中性点互联的永磁同步电动机

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永磁同步电动机具有效率高、功率密度大等优点,广泛应用于电动汽车。但是纯电动汽车及混合动力汽车中的永磁同步电动机一般采用电池供电,因此存在低压大电流这一问题。低压意味着电机每相绕组的串联匝数少,大电流意味着绕组导线的总截面积大。在理想状态下,电机定子每相绕组有多条并联支路数可供选择,定子绕组设计是比较灵活的。实际中,商用永磁体的磁性能具有较大分散性,并且当电机内温升过高或有过电流等原因时都会发生局部去磁,永磁体磁性能不一致现象较严重时,会造成转子各个磁极下的气隙永磁磁通量不同,使得各相绕组各个并联支路的永磁感应电动势不同,在绕组并联支路之间产生环流和附加损耗,电机性能下降。  针对永磁同步电动机的上述问题,提出了一种无中性点互联的定子绕组并接法,即多个星形联接组并联而各中性点不连接的定子绕组连接法。对此连接法进行了详细阐述,列举了几种情况的绕组连接图;利用对称分量法对永磁体磁性能不一致时定子绕组支路间的环流进行了全面分析;按照实际需要并根据电机设计理论设计了一台低压大电流永磁同步电动机;采用场路耦合的有限元法对永磁磁动势、感应电动势和绕组环流进行了仿真分析。  分析结果表明,采用此连接法后,电功机定子绕组每相串联匝数可以灵活调整,槽空间能够得到有效利用,电机性能提高,变频驱动系统的运行效率相应提高。各中性点不连接与中性点连接的绕组连接法相比,由于永磁体磁性能不一致而产生的环流及其附加损耗都较低。
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