電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)永磁體最佳工作點(diǎn)分析

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1、電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)永磁體最佳工作點(diǎn)分析孫玉玲。劉艷，林偉義(奇瑞新能源汽車技術(shù)有限公司，安徽蕪湖241009)摘要：永磁同步電機(jī)應(yīng)用在電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車上已經(jīng)十分普及，不僅因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)具有盡可能寬廣的弱磁調(diào)速范圍，能夠在電機(jī)最大功率不變的條件下提高電動(dòng)汽車的起動(dòng)加速能力及低速爬坡能力，而且永磁同步電機(jī)具有較高的功率密度比。應(yīng)用在電動(dòng)汽車上，更為有效地降低電動(dòng)汽車的質(zhì)量，從而提高電動(dòng)車效率。關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；永磁同步電機(jī)；永磁材料；最佳工作點(diǎn)中圖分類號(hào)：U463．63l文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003—8639(2011)04—0012—05TheSelectionof

2、MagnetOptimumOperatingPointforEV’SPMSMSUNYu—ling，LIUYah，LINWei—yi(CheryNewEnergyVehicleTechnologyCo．Ltd．，Wuhu241009，China)Abstract：ThePMSMiswidelyappliedonelectricvehiclesandhybridvehicles．BecausethePMSMnotonlyhaswidefield—weakspeedrangetoimproveaccelerationandlowspeedclimbingabilityundercond

3、itionsofinvariablemaximumpower，butalsohashigherpowerdensity．Appliedonelectricvehicles，itcandecreasethevehicleweightmoreefectivelySOastoimproveitsefficiency．Keywords：electricvehicles；PMSM(PermanentMagnetSynchronousMotor)；permanent-magnetmaterial；optimumoperatingpoint本論文由兩部分組成，第一部分提出一種永磁高溫下使用時(shí)磁

4、損失較大。體工作點(diǎn)的計(jì)算，當(dāng)永磁材料的退磁曲線有拐點(diǎn)由于釹鐵硼永磁材料的溫度時(shí)，進(jìn)行去磁校核計(jì)算，即計(jì)算出電機(jī)運(yùn)行時(shí)可能系數(shù)較高，造成其磁性能穩(wěn)出現(xiàn)的最大去磁電流．用以求出此時(shí)的工作點(diǎn)，此定性較差，一般的釹鐵硼永點(diǎn)必須保證高于退磁曲線的拐點(diǎn)，避免產(chǎn)生不可逆磁材料在高溫下使用時(shí)，其退磁。第二部分在第一部分永磁體工作點(diǎn)選擇適當(dāng)退磁曲線的下半部分要發(fā)生的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一款電機(jī)，兩輪樣機(jī)在經(jīng)過(guò)臺(tái)架彎曲，見圖1。為此使用普通圖1釹鐵硼永磁材驗(yàn)證后。電機(jī)的性能滿足要求。釹鐵硼永磁材料時(shí)，一定要料的退磁曲線校核永磁體的最大去磁工作1永磁體最佳工作點(diǎn)的計(jì)算點(diǎn)，以增強(qiáng)其可靠性。對(duì)于超高矯頑力的釹鐵

5、硼永1．1穩(wěn)定性設(shè)計(jì)磁材料，內(nèi)稟矯頑力已可大于2000kA／m．其退磁為了保證電動(dòng)汽車永磁電機(jī)的電氣性能不發(fā)生曲線在150oC時(shí)仍為直線。變化。能長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，要求永磁材料的磁性能退磁曲線所表示的磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度間的關(guān)保持穩(wěn)定。通常用永磁材料的磁性能隨環(huán)境、溫度系，只有在磁場(chǎng)強(qiáng)度單方面變化時(shí)才存在．實(shí)際和時(shí)間的變化率來(lái)表示其穩(wěn)定性．主要包括熱穩(wěn)定上，永磁電機(jī)運(yùn)行時(shí)受到作用的退磁磁場(chǎng)強(qiáng)度是反性、磁穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性。復(fù)變化的。永磁材料的溫度特性還可用居里溫度和最高工永磁材料的退磁曲線隨著溫度的不同而隨之變作溫度來(lái)表示，隨著溫度的升高，磁性能逐步降化，如圖2所示。開始

6、拐彎的點(diǎn)稱為拐點(diǎn)，當(dāng)退磁低，當(dāng)升至某一溫度時(shí)，磁化強(qiáng)度消失，該溫度就磁場(chǎng)強(qiáng)度不超過(guò)拐點(diǎn)K時(shí)，回復(fù)線與退磁曲線的直稱為永磁材料的居里溫度，叉稱居里點(diǎn)。線段相重合；當(dāng)退磁磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)拐點(diǎn)后，新的回釹鐵硼永磁材料的不足之處就是居里溫度較低。復(fù)線就不再與退磁曲線重合。為了使永磁電機(jī)的磁溫度系數(shù)較高，剩磁密度日的溫度系數(shù)可達(dá)-0．13％Kq，性能在運(yùn)行過(guò)程中保持穩(wěn)定，在選擇永磁體的尺寸內(nèi)稟矯頑力的溫度系數(shù)達(dá)一(O．6～0．7)％K一，因而時(shí)，就要選擇拐點(diǎn)以上的點(diǎn)。此點(diǎn)與永磁體的尺寸修改稿收稿日期：2010—12—17作者簡(jiǎn)介：孫玉玲(1982-)，女，畢業(yè)于安徽理工大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)，目前工作

7、于奇瑞新能源汽車技術(shù)有限公司。主管設(shè)計(jì)師，研究方向?yàn)樾履茉窜囯姍C(jī)的電磁場(chǎng)設(shè)計(jì)，已擁有1O余篇專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)?！镀囯娖鳌?o11年第4期●自信心是人生最強(qiáng)的支柱●i；_ll≯≯麟電流峰值221A要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于剛加上57Nm~f的電流峰∞2∞l∞l∞o∞∞l∞1∞2值197A，初步判斷此時(shí)磁場(chǎng)發(fā)生了變化，磁鏈降低，線反電動(dòng)勢(shì)降低，從而導(dǎo)致電流升高。重新做一輪空載虛擬試驗(yàn)，此時(shí)，2000r／rain電機(jī)的線反動(dòng)勢(shì)曲線如圖12所示。>＼稱耔面1時(shí)闖／ms圖12電機(jī)退磁后。2ooor／rain