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摘要
为有效改善永磁同步电机的转矩输出能力和弱磁扩速能力,将双层磁钢结构用于电动车辆用内置式永磁同步电机中,在不增加转子径向尺寸的前提下放置更多的永磁体,从而提高了永磁体工作点和电机凸极率。同时,以提高电机输出转矩性能和增强电机弱磁扩速能力为优化目标,以双层磁钢磁极结构参数为优化变量,基于Taguchi法实现了内置式永磁同步电机转子磁极结构的多目标优化设计,在有效抑制电机电磁转矩波动的同时扩大了电机转速运行范围。在此基础上,对空载运行、额定负载运行、最大转矩运行、最高转速运行等4种电动车辆用内置式永磁同步电机典型工况进行了有限元仿真分析。结果表明:通过优化磁极结构,电机最大转矩点和最高转速点的电磁转矩平均值分别达到164.18 N·m和34.81 N·m,均高于设计要求,最大转矩点和最高转速点性能得到了提升,验证了所提双层磁钢结构和优化设计方案的有效性。
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单位中国核动力研究设计院; 天津工业大学; 自动化学院
