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电动汽车混合永磁辅助磁阻同步电机研究

作者:本站编辑     发布时间: 2018-01-15      来源:本站


 混合永磁电与铁氧体电机、少钕铁硼电机就性价比方面进行比较。少钕铁硼电机实际上是一种采用钕铁硼永磁材料的永磁辅助式磁阻同步电机,这种电机既避免了铁氧体电机可能出现的退磁风险,有减小的磁钢用量, 比内置式钕铁硼永磁同步电机性价比有所提高,宝马i3、丰田普锐斯新一代驱动电机便是少钕铁硼电机。 


 为便于比较,分别设计了混合永磁电机、铁氧体电机和少钕铁硼电机三种60kw电动汽车驱动电机,极槽配合都选择了6极45槽,少钕铁硼电机也算一种多层转子结构,通过提高磁阻转矩来降低钕铁硼磁钢用量,这里采用宝马i3转子结构。三种永磁电机的性能仿真结果和成本估算表。


                  参数铁氧体电机
少钕铁硼电机
混合永磁电机
             铁芯轴向长 L/M  315
   290
   290


 额定工况

电流 I/A 132132132
转矩脉动率%8.09.86.4
铁芯损耗Pfe/Kw 0.380.330.37
 额定工况铜耗 Pcu/Kw 1.431.351.35
效率97.097.397.2

电流 292301309





峰值工况 电流  I/A292301309



峰值工况

转矩脉动率 %8.110.64.1
磁阻转矩占比 %72.150.164.7
峰值退磁占比 %第二层19.400
铁芯损耗 Pfe/KW0.460.410.46
铜耗Pcu/Kw6.987.017.39

峰值工况效率94.294.293.9







材料质量
定转子铁芯Gfe158.4145.8145.8
漆包线质量Gcu212020
钕铁硼质量Gnfb03.50.9

材料质量/kg铁氧体质量 Gfy 8.906.2



估计材料成本/元

定转子铁心 Gfe951875875
漆包线Gcu105010001000
钕铁硼Gnfb01750450
铁氧体 Gfy7120496


估计总成本 CG271336252821
注: 表中效率计算时只考虑了电机的铁耗和铜耗

 混合永磁电机的转子磁钢尺寸、形状和布局对转矩能力与性能以及磁钢安全性密切相关。“月”形槽电机虽然在峰值电流上略大于“U”形槽电机,但其抗不可逆退磁能力强,转矩脉动率低,磁阻转矩利用率高,整体要优于“U”形槽电机。

与少钕铁硼电机和铁氧体电机相比,混合永磁电机不仅能避免铁氧体发生不可逆退磁,而且转矩脉动率和材料成本页较低,在电动汽车驱动电机中具有一定的竞争优势。




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