電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-24
電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)的視頻教程
什么是交流異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)？
什么是交流異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)？原來(lái)這么簡(jiǎn)單—新能源電動(dòng)汽車。 介紹了交流異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的產(chǎn)生機(jī)理，以及永磁同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。
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電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)的實(shí)例教程
摘 要：純電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)是影響整車的NVH性能主要激勵(lì)源之一，通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子的分析與優(yōu)化，能有效降低電機(jī)諧頻激勵(lì)，減小電機(jī)振動(dòng)，從而提高整車NVH舒適性。文章以一款純電動(dòng)車型為例，重點(diǎn)講述通過(guò)測(cè)試排查減速能量回收車內(nèi)嘯叫問(wèn)題，確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)24階、48階激勵(lì)通過(guò)結(jié)構(gòu)和空氣傳遞到車內(nèi)，引起車內(nèi)中高頻嘯叫聲，最終優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子繞組得以改善，達(dá)到優(yōu)化車內(nèi)噪聲的目的，為純電動(dòng)汽車NVH性能開發(fā)和優(yōu)化提供參考與借鑒。
關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車；驅(qū)動(dòng)電機(jī)；能量回收；嘯叫
前言
隨著世界環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)峻化、國(guó)內(nèi)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格化，新能源電動(dòng)汽車作為一種使用電能作為驅(qū)動(dòng)能源的現(xiàn)代交通工具，將作為全球汽車工業(yè)當(dāng)前和未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。純電動(dòng)汽車使用電機(jī)作為動(dòng)力源，是驅(qū)動(dòng)整車行駛的核心部件。而永磁同步電機(jī)[1]（PMSM）因具有高功率密度、高效率、良好的轉(zhuǎn)矩特性，以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、噪聲振動(dòng)低等特點(diǎn)，是目前純電動(dòng)汽車的主流選擇。驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)[2-3]將直接影響到車內(nèi)噪聲振動(dòng)舒適性。本文以某純電動(dòng)汽車開發(fā)過(guò)程中在減速能量回收工況車內(nèi)電磁嘯叫聲的優(yōu)化過(guò)程為例，考慮了驅(qū)動(dòng)電機(jī)高階諧頻激勵(lì)對(duì)整車NVH性能的影響，并對(duì)電機(jī)定子繞組進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到消除車內(nèi)高頻嘯叫聲的目的，旨在為純電動(dòng)汽車NVH性能開發(fā)和優(yōu)化提供參考與借鑒。
1 問(wèn)題描述
該純電動(dòng)車型搭載的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含永磁同步電機(jī)、單速比減速器以及三合一控制器，布置方式采用前置前驅(qū)，電機(jī)轉(zhuǎn)子為8磁極V型，定子為48槽單層繞組結(jié)構(gòu)。在減速能量回收工況，電機(jī)轉(zhuǎn)速由3500rpm（轉(zhuǎn)/分鐘）降到1300rpm期間，主觀評(píng)價(jià)車內(nèi)有明顯高頻嘯叫聲。對(duì)該工況下車內(nèi)噪聲進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如圖1-2所示。
展開 摘要：純電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)是影響整車的NVH性能主要激勵(lì)源之一，通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子的分析與優(yōu)化，能有效降低電機(jī)諧頻激勵(lì)，減小電機(jī)振動(dòng)，從而提高整車NVH舒適性。文章以一款純電動(dòng)車型為例，重點(diǎn)講述通過(guò)測(cè)試排查減速能量回收車內(nèi)嘯叫問(wèn)題，確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)24階、48階激勵(lì)通過(guò)結(jié)構(gòu)和空氣傳遞到車內(nèi)，引起車內(nèi)中高頻嘯叫聲，最終優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子繞組得以改善，達(dá)到優(yōu)化車內(nèi)噪聲的目的，為純電動(dòng)汽車NVH性能開發(fā)和優(yōu)化提供參考與借鑒。
作者信息：
姓名：朱建，鄭濤，呂運(yùn)川
單位：眾泰汽車工程研究院
前言
隨著世界環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)峻化、國(guó)內(nèi)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格化，新能源電動(dòng)汽車作為一種使用電能作為驅(qū)動(dòng)能源的現(xiàn)代交通工具，將作為全球汽車工業(yè)當(dāng)前和未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。純電動(dòng)汽車使用電機(jī)作為動(dòng)力源，是驅(qū)動(dòng)整車行駛的核心部件。而永磁同步電機(jī)（PMSM）因具有高功率密度、高效率、良好的轉(zhuǎn)矩特性，以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、噪聲振動(dòng)低等特點(diǎn)，是目前純電動(dòng)汽車的主流選擇。驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)將直接影響到車內(nèi)噪聲振動(dòng)舒適性。本文以某純電動(dòng)汽車開發(fā)過(guò)程中在減速能量回收工況車內(nèi)電磁嘯叫聲的優(yōu)化過(guò)程為例，考慮了驅(qū)動(dòng)電機(jī)高階諧頻激勵(lì)對(duì)整車NVH性能的影響，并對(duì)電機(jī)定子繞組進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到消除車內(nèi)高頻嘯叫聲的目的，旨在為純電動(dòng)汽車NVH性能開發(fā)和優(yōu)化提供參考與借鑒。
1 問(wèn)題描述
該純電動(dòng)車型搭載的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含永磁同步電機(jī)、單速比減速器以及三合一控制器，布置方式采用前置前驅(qū)，電機(jī)轉(zhuǎn)子為8磁極V型，定子為48槽單層繞組結(jié)構(gòu)。在減速能量回收工況，電機(jī)轉(zhuǎn)速由3500rpm（轉(zhuǎn)/分鐘）降到1300rpm期間，主觀評(píng)價(jià)車內(nèi)有明顯高頻嘯叫聲。對(duì)該工況下車內(nèi)噪聲進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如圖1-2所示。
展開 永磁同步電機(jī)是定子勵(lì)磁，不需要碳刷。而且控制自由度更高，同時(shí)控制相位和電壓，啟動(dòng)性能很好。反過(guò)來(lái)傳統(tǒng)直流永磁電機(jī)是轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，需要碳刷給轉(zhuǎn)子供電。而且控制只能控制電壓，適應(yīng)性差。
在電動(dòng)汽車的電機(jī)使用方面，目前大多數(shù)國(guó)內(nèi)廠商喜歡使用永磁同步電機(jī)，但是歐美公司大多會(huì)選擇采用交流感應(yīng)電機(jī)，這主要有以下幾個(gè)原因：
1.歐美廠商的電動(dòng)汽車最初主要是做電動(dòng)跑車，其需要較大的扭矩以實(shí)現(xiàn)高加速度，并且隨著技術(shù)的進(jìn)步，雖然永磁同步電機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)并且效率更高，但是讓歐美廠商放棄已經(jīng)成熟的感應(yīng)電機(jī)技術(shù)轉(zhuǎn)向感應(yīng)同步電機(jī)的研發(fā)顯然不可能，國(guó)內(nèi)廠商之所以采用永磁同步電機(jī)較多也和市場(chǎng)環(huán)境因素有關(guān)。
摘要
電磁振動(dòng)噪聲是電機(jī)振動(dòng)噪聲的主要噪聲源，直接影響電機(jī)的NVH特性，而電磁力是影響電磁振動(dòng)噪聲的主要原因。本文基于解析推導(dǎo)法和Ansys多物理仿真平臺(tái)，針對(duì)一臺(tái)250 kW的商用電動(dòng)車用永磁同步電機(jī)進(jìn)行研究并對(duì)其電磁振動(dòng)進(jìn)行了分析，指岀電機(jī)氣隙磁密的變化將會(huì)影響電機(jī)定子齒受到的電磁力，從而影響電磁振動(dòng)噪聲。本文提岀了一種通過(guò)在轉(zhuǎn)子表面增加凹口的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案以削弱電磁振動(dòng)噪聲，并對(duì)改進(jìn)前后電機(jī)的電磁、模態(tài)、振動(dòng)、噪聲進(jìn)行仿真計(jì)算與對(duì)比分析。經(jīng)過(guò)對(duì)比優(yōu)化前后的分析結(jié)果可知，優(yōu)化后的電機(jī)方案在保證平均轉(zhuǎn)矩基本不變的前提下，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)得到降低，電磁振動(dòng)噪聲得到削弱。
關(guān)鍵詞
模態(tài)分析；電磁振動(dòng)及噪聲；NVH；電磁激振力；永磁同步電機(jī)
0 引言
自2020年9月國(guó)家明確提出“雙碳”目標(biāo)以來(lái), 各行各業(yè)都面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，其中電動(dòng)化是節(jié)能減排的主要途徑，新能源行業(yè)、電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)是碳達(dá)峰及碳中和的主力軍[1]%而隨著駕駛員及乘客對(duì)駕駛、乘坐舒適度、噪音水平的需求的日漸趨升,噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度即NVH指標(biāo)成為各大零部件提供商和汽車制造商最關(guān)注的問(wèn)題之一。與傳統(tǒng)燃油車不同，電機(jī)代替內(nèi)燃機(jī)為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力， 所以對(duì)電動(dòng)汽車振動(dòng)噪聲的研究應(yīng)該圍繞電機(jī)展開。永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）具有結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、體積和重量較小、電機(jī)損耗較小、功率因數(shù)和效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此，PMSM作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于新能源電動(dòng)汽車領(lǐng)域[2]。
電機(jī)的振動(dòng)和噪聲主要有三個(gè)來(lái)源：電磁振動(dòng)和噪聲、機(jī)械振動(dòng)和噪聲以及空氣噪聲。空氣噪聲在無(wú)風(fēng)扇和低轉(zhuǎn)速下，其噪音分貝值較小，一般情況下可以忽略。同時(shí)，隨著近年來(lái)材料加工和工藝領(lǐng)域和的不斷進(jìn)步，機(jī)械振動(dòng)及其產(chǎn)生的噪聲也可以排除掉，因此如何減小電磁振動(dòng)是削弱電機(jī)振動(dòng)的重中之重。
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電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)的最新內(nèi)容
“Ansys 2025 全球仿真大會(huì)”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評(píng)選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)及行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。近 200 位來(lái)自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無(wú)限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎(jiǎng)佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
用于無(wú)刷直流電機(jī)的汽車電動(dòng)直流電機(jī)控制器的工作原理-博揚(yáng)智能
直流電機(jī)控制器的具體細(xì)節(jié)取決于電機(jī)類型（有刷、無(wú)刷、步進(jìn)）和使用該電機(jī)的設(shè)備的功能。例如，與有刷電機(jī)的工業(yè)直流電機(jī)控制器相比，用于無(wú)刷直流(BLDC)電機(jī)的電動(dòng)汽車直流電機(jī)控制器具有不同的設(shè)計(jì)和工作原理。
控制器分為數(shù)字和模擬版本。數(shù)字直流電機(jī)控制器與其模擬變體之間的主要區(qū)別在于前者包括基于微控制器(MCU)的硬件和固件
電機(jī)的各種工作狀態(tài)和參數(shù)變化。用戶可通過(guò)調(diào)整仿真參數(shù)，快速得到電機(jī)的響應(yīng)和性能參數(shù)，從而進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化和改進(jìn)。借助仿真APP，可大大減少電機(jī)設(shè)計(jì)迭代次數(shù)和成本，提高測(cè)試效率和準(zhǔn)確性。
對(duì)了，此APP非彼APP，不用下載安裝，直接瀏覽器（手機(jī)也可以）打開，調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)（定轉(zhuǎn)子、定子槽尺寸等）就可以在線云端計(jì)算，非常方便哦。如果不符合要求，還可以個(gè)性化定制，資深電機(jī)設(shè)計(jì)仿真工程師幫你搞定。
小編整理了
永磁電機(jī)的主動(dòng)短路（Active Short Circuit，ASC）是一種控制策略，用于在特定情況下快速制動(dòng)電機(jī)，并限制電機(jī)的回饋電壓。ASC通過(guò)將電機(jī)的三相繞組短路來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)操作。本文介紹了如何在Ansys Maxwell中實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)ASC主動(dòng)短路仿真。
目錄
永磁同步電機(jī)ASC介紹
穩(wěn)態(tài)ASC仿真
瞬態(tài)ASC仿真
ASC工況下的永磁體退磁分析
而不一樣的是和傳統(tǒng)汽油車相比，純電動(dòng)汽車的動(dòng)力源永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的高頻噪聲，尖銳刺耳讓人難以忍受，影響駕駛員和乘客的身心健康。噪聲作為電機(jī)的主要質(zhì)量指標(biāo)之一，其噪聲的大小決定了整車的舒適性。
AVL eSUITE 軟件平臺(tái)是AVL專門針對(duì)車用電器化仿真與設(shè)計(jì)開發(fā)的平臺(tái)，力求給用戶提供完整的電氣化仿真方案。
軸向磁通永磁同步電機(jī)仿真分析
01
案例背景
軸向磁通永磁同步電機(jī)也稱盤式永磁電機(jī)，因其圓盤式的結(jié)構(gòu)，加大了磁場(chǎng)作用面積，使得效率更高，大多呈現(xiàn)直徑較大，軸向尺寸很薄的特點(diǎn)，應(yīng)用在電梯領(lǐng)域、商用車公交車領(lǐng)域、工程機(jī)械領(lǐng)域、發(fā)電機(jī)組領(lǐng)域、增程器領(lǐng)域、軍工及航空航天領(lǐng)域等等。
02
案例功能特點(diǎn)
申秀敏[2]以電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象，從定子表面的電磁力波和定子的結(jié)構(gòu)模態(tài)兩方面入手進(jìn)行分析，得出電機(jī)噪聲的產(chǎn)生主要是由于徑向電磁力激起了定子結(jié)構(gòu)的共振。齊冀龍、田彥濤[3]等將壓縮機(jī)的負(fù)載模型與永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合來(lái)模擬壓縮機(jī)帶負(fù)載驅(qū)動(dòng)的情況，并在此基礎(chǔ)上提出了一種減少電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法。
圖9 優(yōu)化前后噪聲測(cè)試對(duì)比圖
參考文獻(xiàn)：
［1］ 李曉華，黃蘇融，李良梓.電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)振動(dòng)噪聲的計(jì)算分析［J］.電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2013，17（8）：37-42.
［2］ 宋志環(huán)，唐任遠(yuǎn)，于慎波，等.電機(jī)參數(shù)變化對(duì)振動(dòng)噪聲的影響研究［C］／／2008全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇電氣工程論文集，2008：1696-1703.
1 前言
目前，新源汽車電機(jī)的噪聲問(wèn)題變得越來(lái)越突出，電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲是設(shè)計(jì)人員研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，而電磁振動(dòng)噪聲的激勵(lì)源電磁力波至關(guān)重要。本文基于Motor-CAD對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行電磁振動(dòng)噪聲（E-NVH）仿真分析，為永磁同步電機(jī)的E-NVH分析提供理論依據(jù)，并為永磁同步電機(jī)的E-NVH提供優(yōu)化途徑。
Motor-CAD是全球領(lǐng)先的新能源汽車電機(jī)選型分析及設(shè)計(jì)軟件，
1 前言
當(dāng)前新能源汽車電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲，越來(lái)越受到電機(jī)開發(fā)人員的關(guān)注。如何快速定位噪聲源，優(yōu)化電機(jī)振動(dòng)噪聲成為突出問(wèn)題。
MANATEE(Magnetic Acoustic Noise Analysis Tool for Electrical Engineering)是法國(guó)EOMYS工程開發(fā)的電機(jī)振動(dòng)噪聲仿真設(shè)計(jì)工具，是全球唯一一款專門應(yīng)用于電機(jī)電磁-振動(dòng)-噪聲耦合分析設(shè)計(jì)工具
