车用发卡式绕组永磁同步电机的设计与优化

作者：谢颖^*; 何自豪; 蔡蔚; 李厚宇

来源：电机与控制学报, 2021, 25(12): 36-45.

DOI：10.15938/j.emc.2021.12.005

• 永磁同步电机
• 发卡式绕组
• 转子分段斜极
• 转子辅助槽
• 田口算法
• 转矩脉动
• 齿槽转矩

针对电动汽车对电机高效率和高功率密度的要求,结合发卡式绕组和内置式V型磁极结构的优势,设计了一台发卡式绕组永磁同步电机。根据电机的特点和设计指标,确定了电机的定子槽型和转子磁极结构,利用有限元方法(FEM)建立电机的二维仿真模型,验证了初步设计的合理性。针对电机齿槽转矩和转矩脉动较大的问题,首先,分析了不同转子分段斜极方式和分段数对电机齿槽转矩和输出转矩的影响,其次,利用田口算法对转子外侧辅助槽进行设计,完成了对电机转子结构的优化。对比转子结构优化前后齿槽转矩、转矩脉动、空载反电势以及气隙磁密的变化,证明了转子优化设计的有效性。最后,对优化后电机的磁场、外特性曲线、效率Map以及转子机械强度进行分析,结果表明,电机的输出性能和结构强度满足设计要求。

• 单位
  哈尔滨理工大学; 电子工程学院