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科学瞎想系列之十五 电动汽车动力系统(3)

现以永磁电机为例简要说一下汽车驱动电机的设计。 1 根据整车提出的动力要求,额定功率、额定转速、转速范围、额定电压、峰值扭矩和峰值功率,确定电机的基本尺寸,极数、槽数等,这个可以有许多基础机型可供参考,不赘述。 2 在上述基础上确定匝数、磁路结构、磁钢尺寸是真正检验电机设计功底的环节。这些结构参数的确定说白了就是设计出电机的转子磁链、直轴电抗和交轴电抗,这三个量决定了电机的数学模型,同时也决定了与控制器的配合问题及性价比。转子磁链大,磁钢用量大,成本高,同时反电势高,母线电压利用率高,低速时效率高,峰值扭矩高,但转速范围小 ; 反之则结果相反。电抗大则成本低,峰值扭矩高,低速时母线电压利用率高,高速时弱磁容易,电流波形好,转速范围相应可大一些,但电压随转矩和转速变化大,峰值扭矩和低速恒转矩范围窄。交直轴电抗差异大则凸极比大,则磁阻转矩利用率高。由此可见通过磁路结构、匝数、磁钢尺寸的合理设计,可实现良好的性价比和与控制器的最佳配合。篇幅所限,这里只讲了三个参数与性能的关系,至于如何设计好这三个参数,它们与结构参数的关系,那不是一二句话说清楚的,至少需要读个本科,设计师的好坏就在于此。 3 普通电机设计只需计算额定点性能即可,汽车电机需要校核的内容包括: 高速时的转子机械强度、振动模态、峰值功率、电流等。低速时的恒转矩范围、电流、峰值扭矩等。各种工况下的效率、温升等。 总之汽车电机的设计很考验电机设计的功底,汽车电机设计的高手不仅需要懂电机还得懂控制,还要懂点汽车,这种人比大熊猫还稀罕。得瑟一下,我能行!等我退休收个关门弟子,专门培养个高手!

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原始发表时间:2016-12-13

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