混合動力和電動汽車磁阻電機(jī)的仿真設(shè)計

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混合動力和電動汽車磁阻電機(jī)的仿真設(shè)計

電動汽車和混合動力汽車大都采用永磁電機(jī)驅(qū)動。研究了電機(jī)拓?fù)湓O(shè)計過程?？紤]了開關(guān)磁阻（SR）和同步磁阻（SynchRel）電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，以及其對設(shè)計軟件提出的要求。通過開發(fā)軟件工具來解決電機(jī)原型設(shè)計上遇到的多種問題。

目前，幾乎所有的純電動汽車和混合動力汽車都采用永磁（PM）電機(jī)。但由于磁性材料難以運(yùn)輸和處理，成本高，且在高速情況下效率很低，從而導(dǎo)致了電池充電成本增高，車輛的平均驅(qū)動效率降低。因此，采用non-PM電機(jī)驅(qū)動將會具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。但由于non-PM電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度很低，為了保證汽車獲得足夠的驅(qū)動功率，通常要使得non-PM電機(jī)比PM電機(jī)具有更高的速度或者磁通密度。然而，高速度和高磁通密度會帶來機(jī)械應(yīng)力、振動噪聲、溫度上升等問題。因此，non-PM電機(jī)的成功開發(fā)主要依賴于設(shè)計階段運(yùn)用的關(guān)于電磁熱與機(jī)械造型的軟件。

由于意識到發(fā)展高性能的PM-free電機(jī)能給英國汽車工業(yè)帶來潛在的收益，因此技術(shù)戰(zhàn)略委員會（TSB）組織進(jìn)行RapidSR協(xié)作開發(fā)項目，參與該項目的有科巴姆技術(shù)服務(wù)、捷豹路虎和里卡多等公司。該項目的目標(biāo)是開發(fā)出用于PM-free電機(jī)設(shè)計和測試的軟件。針對市場上的家用電動汽車和混合動力汽車，該項目考慮采用SR和SynchRel類型的電機(jī)。介紹了這兩種電機(jī)的設(shè)計過程和開發(fā)運(yùn)用的相應(yīng)軟件。

C. P. Riley et al. 2014 7th IET International Conference on Power Electronics, Machines and Drives (PEMD), Manchester–April 8-10, 2014.

編譯：祁祥