三相永磁同步電機(jī)的案例
三相永磁同步電機(jī)故障診斷與分析
永磁同步電機(jī)作為一種高性能的交流電機(jī)，因其具有體積小，可靠性高，功率因數(shù)和功率密度高高，效率高等優(yōu)點(diǎn)。永磁同步電機(jī)的運(yùn)行范圍很寬，可以在其額定功率數(shù)值25%-120%的范圍內(nèi)保持很高的運(yùn)行效率，完全能夠適應(yīng)負(fù)載變化比較大的場(chǎng)合。因此，永磁同步電機(jī)的發(fā)展和推廣使用，將能夠極大滿足當(dāng)今社會(huì)工業(yè)對(duì)高效電機(jī)的需求。但與此同時(shí)，電機(jī)作為一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電能量之間轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)是由定子，轉(zhuǎn)子，和軸承等電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)組成，其總體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。但電機(jī)工作時(shí)，具有復(fù)雜的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，在長(zhǎng)期運(yùn)行中，受供電情況、負(fù)載工況和運(yùn)行環(huán)境的影響，某些部件會(huì)逐漸失效，損壞。電機(jī)的工作原理都是基于電磁理論，主要由電路（繞組）和磁路（鐵芯）兩大部分組成，其主要故障類型有繞組斷線、繞組過(guò)熱、匝間短路、絕緣老化、鐵芯變形及電機(jī)轉(zhuǎn)子偏心等，永磁同步電機(jī)因其轉(zhuǎn)子上還裝設(shè)有永磁體，還可能發(fā)生永磁體的不可逆退磁故障，總體來(lái)說(shuō)，電機(jī)故障種類繁多，原因復(fù)雜。電機(jī)集電氣與機(jī)械部件于一體，加之處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，故障征兆呈多樣性，既有電氣故障特性，又有機(jī)械故障特性；既有電氣量（電壓、頻率、電流、功率等），也有非電氣量（熱、聲、光、氣、輻射、振動(dòng)等)。
本文主要對(duì)一臺(tái)功率為llkW面貼式三相永磁同步電機(jī)進(jìn)行分析，分別仿真分析其發(fā)生定子繞組斷線故障、定子繞組匝間短路故障、電機(jī)轉(zhuǎn)子靜偏心與動(dòng)偏心，以及永磁體的不可逆退磁故障。通過(guò)對(duì)故障工況有限元分析結(jié)果的后處理，總結(jié)出了故障特征信息和相關(guān)的故障程度評(píng)價(jià)指標(biāo)，為提出如何實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的可靠運(yùn)行、建立電機(jī)的實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)等方面的內(nèi)容提供了一定的依據(jù)。
2 電機(jī)的有限元分析模型
將RMxprt模塊中建立的電機(jī)模型導(dǎo)入Maxwell 2D中進(jìn)行有限元仿真計(jì)算。
展開 【上海&北京】JMAG應(yīng)用系列培訓(xùn)
六、報(bào)名方式
點(diǎn)擊鏈接立即報(bào)名：http://jishulink.mikecrm.com/PjhtKlI
培訓(xùn)三：JMAG三相永磁同步電機(jī)二維仿真計(jì)算方法
一、課程介紹：
JMAG是針對(duì)電機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器、電磁閥和電磁傳感器等元器件開發(fā)的一款強(qiáng)大的電磁計(jì)算軟件，其磁路解析法設(shè)計(jì)模塊JMAG-Express可以快速地做電機(jī)磁路法設(shè)計(jì)，并可以輸出電機(jī)的各種性能指標(biāo)和各類特性曲線，此外它還可以一鍵生成JMAG-Designer有限元分析模型；其有限元分析模塊JMAG-Designer可以通過(guò)電機(jī)的建模、材料設(shè)置、控制電路設(shè)計(jì)和網(wǎng)格剖分等前處理功能進(jìn)行更加細(xì)致的有限元仿真計(jì)算，再結(jié)合軟件的損耗計(jì)算、電感計(jì)算、效率計(jì)算以及它的參數(shù)化、優(yōu)化計(jì)算功能，可以實(shí)現(xiàn)電磁產(chǎn)品的綜合性能優(yōu)化。本課程講解的是三相永磁同步電機(jī)在JMAG軟件中的仿真計(jì)算方法，包括JMAG幾何建模、材料設(shè)置、電路設(shè)置、分析條件設(shè)置以及網(wǎng)格剖分等前處理操作方法，此外，還包括永磁電機(jī)DQ軸電感計(jì)算、電機(jī)效率Map圖等實(shí)用的后處理方法。學(xué)員完成本課程學(xué)習(xí)后能夠更加深入地掌握用JMAG軟件對(duì)三相永磁同步電機(jī)有限元仿真設(shè)計(jì)，從而提升自身的電機(jī)設(shè)計(jì)水平。
二、培訓(xùn)對(duì)象
1）從事電機(jī)、電磁設(shè)計(jì)開發(fā)1年以上的工程師；
2）從事電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電機(jī)產(chǎn)品測(cè)試2年以上的工程師;
3）從事電機(jī)質(zhì)量技術(shù)3年以上的質(zhì)量工程師。
三、培訓(xùn)內(nèi)容
四、培訓(xùn)詳情
1、培訓(xùn)費(fèi)用：1000元/人。
2、培訓(xùn)時(shí)間：1天。
3、培訓(xùn)地點(diǎn)：上海市/北京市。
4、配備資料：文本講義一冊(cè)，配套模型文件。
五、開班須知
1、報(bào)名人數(shù)達(dá)到5人及以上即開班
2、每月月底前統(tǒng)計(jì)報(bào)名人數(shù)，月初5號(hào)前通知報(bào)名人員開班情況
3、每月默認(rèn)第三周周三-周五為培訓(xùn)日，具體時(shí)間請(qǐng)根據(jù)最終通知進(jìn)行。
展開 【討論】永磁同步電機(jī)相對(duì)于永磁直流電機(jī)好在哪，為什么現(xiàn)在的電動(dòng)汽車都采用同步電機(jī)？
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。
關(guān)于永磁同步電機(jī)的10個(gè)知識(shí) 附永磁同步電機(jī)三個(gè)關(guān)聯(lián)參數(shù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)Kt、反電勢(shì)系數(shù)Ke、磁鏈Phi之間
普通電機(jī)10極以上的電機(jī)很少，不是技術(shù)上達(dá)不到，而是轉(zhuǎn)速越低，效率做不高，而且機(jī)座號(hào)做的很大，功率很小，這在以前被認(rèn)為劃不來(lái)的事。而永磁電機(jī)可以把極數(shù)做的很高，異步起動(dòng)永磁電機(jī)有24極的，甚至32極。轉(zhuǎn)速做的很低，可以對(duì)一些設(shè)備采用直驅(qū)，省去減速設(shè)施，從節(jié)能的角度來(lái)講，這樣可以提高效率。而且永磁電機(jī)因?yàn)檗D(zhuǎn)子損耗小，雖然極數(shù)高，效率也可以做的很高，節(jié)能前景很好。
8、永磁電機(jī)成本高，加工工藝復(fù)雜。由于使用了高性能的稀土永磁材料釹鐵硼，所以制造成本較高。永磁體放置在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，設(shè)計(jì)和安裝工藝復(fù)雜，也增加了制造成本。當(dāng)然，隨著新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷推陳出新，成本較永磁同步主機(jī)剛開始推行要減少的很多。
9、永磁電機(jī)的起動(dòng)有自己的特點(diǎn)。一般永磁電機(jī)不可以采用降壓起動(dòng)方式，因?yàn)槠胀?em>永磁電機(jī)（380V,50HZ),在電壓降低到330V時(shí)，起動(dòng)困難，轉(zhuǎn)子抖動(dòng)厲害。小功率的永磁電機(jī)一般采用直接起動(dòng)的方式。大功率的永磁電機(jī)，在變壓器容量足夠大的情況下，而且對(duì)設(shè)備機(jī)械沖擊要求不嚴(yán)的情況下也可以直接起動(dòng)。否則，建議采用變頻器驅(qū)動(dòng)的軟起動(dòng)方式
10、三相交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，可以采用“定子繞組封星”方式，來(lái)提供電梯非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，制動(dòng)器失效時(shí)的電動(dòng)機(jī)本身所產(chǎn)生的制動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩，以抑制意外狀態(tài)下的“快速溜車”，但該連接方式所起到的作用不能與電梯的上行超速保護(hù)裝置、電梯意外移動(dòng)的保護(hù)裝置混淆。
下載地址：永磁同步電機(jī)三個(gè)關(guān)聯(lián)參數(shù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)Kt、反電勢(shì)系數(shù)Ke、磁鏈Phi之間的關(guān)系
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電機(jī)設(shè)計(jì)-電機(jī)仿真“新工具”
內(nèi)置切向式永磁同步電機(jī)仿真APP可實(shí)現(xiàn)內(nèi)置切向式永磁同步電機(jī)仿真計(jì)算，得到電機(jī)的磁密云圖、磁力線、磁鏈、反電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩、鐵芯損耗、永磁體渦流損耗等結(jié)果。
APP計(jì)算：
內(nèi)置切向式永磁同步電機(jī)仿真 - Simapps Store - 工業(yè)仿真APP商店
9、V型結(jié)構(gòu)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)仿真APP
隨著電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，V型結(jié)構(gòu)內(nèi)置式永磁同步電機(jī),因其高效、節(jié)能的特點(diǎn)，在電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。V型結(jié)構(gòu)引起的磁阻轉(zhuǎn)矩，可以提高電機(jī)的功率密度和過(guò)載能力，能夠提供穩(wěn)定的動(dòng)力輸出，滿足電動(dòng)汽車的行駛需求。V型結(jié)構(gòu)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)仿真APP可實(shí)現(xiàn)V型結(jié)構(gòu)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)仿真計(jì)算，得到電機(jī)的磁密云圖、磁力線、磁鏈、反電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩、永磁體渦流損耗、鐵芯損耗等結(jié)果。
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10、表貼式三相永磁同步電機(jī)仿真APP
表貼式永磁同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造工藝低、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、高效可靠、轉(zhuǎn)矩性能優(yōu)異、便于安裝與維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化、汽車行業(yè)、冷凍設(shè)備和空調(diào)系統(tǒng)以及家用電器等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。表貼式永磁同步電機(jī)仿真APP可實(shí)現(xiàn)表貼式永磁同步電機(jī)仿真計(jì)算，得到電機(jī)的磁密云圖、磁力線、磁鏈、反電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩等結(jié)果。
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重點(diǎn)來(lái)了！！！！
以上APP作為案例提供在線計(jì)算體驗(yàn)，不符合您的要求，還可以個(gè)性化定制！
展開 整車熱管理NVH概述
一、汽車熱管理簡(jiǎn)介
傳統(tǒng)汽車熱管理包括暖通空調(diào)系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，EV車熱管理包括制冷空調(diào)系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)、熱泵空調(diào)系統(tǒng)，HEV車型熱管理包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻、變速箱冷卻、電機(jī)冷卻、電池冷卻、CPU冷卻等。其中熱管理NVH重點(diǎn)關(guān)注的系統(tǒng)有空調(diào)系統(tǒng)（壓縮機(jī)、壓縮機(jī)進(jìn)排氣管、高低壓管路、膨脹閥、鼓風(fēng)機(jī)）、冷卻系統(tǒng)（冷卻風(fēng)扇、電機(jī)水泵、PTC泵）。
二、熱管理的NVH需求
新能源汽車與純?nèi)加推囎畲蟮膮^(qū)別在于采用不同驅(qū)動(dòng)類型的壓縮機(jī)，新能源汽車采用電動(dòng)壓縮機(jī)，而純?nèi)加推噭t采用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的機(jī)械式壓縮機(jī)，其它部件區(qū)別不大，新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)主要采用電力驅(qū)動(dòng)，為了提高性能，將電動(dòng)機(jī)、變頻器與壓縮機(jī)組裝成一體，形成全封閉結(jié)構(gòu)。
2.1 新能源壓縮機(jī)
新能源汽車電動(dòng)壓縮機(jī)工作原理：動(dòng)力電池向壓縮機(jī)變頻器供電，變頻器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，向三相永磁同步電機(jī)輸出交流電，三相永磁同步電機(jī)帶動(dòng)渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將低壓氣體制冷劑壓縮成高壓氣。渦旋式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)如下所示。由一個(gè)靜渦盤和一個(gè)動(dòng)渦盤組成，兩個(gè)函數(shù)方程型線的動(dòng)、靜渦盤相互咬合而成相互嚙合，相互錯(cuò)開180°安裝。
渦旋式壓縮機(jī)工作原理如下所示。靜渦盤固定在外殼不動(dòng)，電機(jī)偏心軸驅(qū)動(dòng)動(dòng)渦盤。動(dòng)渦盤不作旋轉(zhuǎn)，而是作小范圍形位移，靜渦盤與動(dòng)渦盤之間的相對(duì)位置不斷變化，壓縮制冷劑，形成高壓，從壓縮機(jī)輸出口排出。
2.2傳統(tǒng)車壓縮機(jī)
傳統(tǒng)燃油汽車一般使用機(jī)械式壓縮機(jī)，壓縮機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。壓縮機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)用皮帶相連，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖所示。此類壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)和維修成本低、制冷量大等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是需要發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。
展開 交流異步電機(jī)與永磁同步電機(jī)有何區(qū)別？
在提及純電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)聽到永磁同步電機(jī)或者交流異步電機(jī)的說(shuō)法，并且前者出現(xiàn)的頻率更高。那么，搭載了這兩種不同技術(shù)的電機(jī)到底有什么區(qū)別，又分別擁有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢？
目前，市面上的純電動(dòng)汽車的電機(jī)種類共有四種。直流電機(jī)由于其存在諸多缺點(diǎn)已逐漸被淘汰；開關(guān)磁阻電機(jī)由于其擁有較高的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，導(dǎo)致振動(dòng)和噪聲都很大，所以只有在商用車領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。因此，永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)成為了大多數(shù)乘用車所采用的電機(jī)形式。
首先，我們先來(lái)了解一下純電動(dòng)汽車的工作原理：電池通過(guò)控制系統(tǒng)向電機(jī)供電,在電機(jī)中將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)力并傳給系統(tǒng),然后傳送給驅(qū)動(dòng)車輪并使車輪轉(zhuǎn)動(dòng),最后通過(guò)與地面間的相互作用產(chǎn)生使汽車行駛的牽引力。
了解完工作原理后我們直接進(jìn)入今天的主題，同步電機(jī)與異步電機(jī)的最大區(qū)別就在于兩者的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)速度是否與定子旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)速度一致，如果一致就叫做同步電機(jī)，如果不一致就叫做異步電機(jī)，具體到性能參數(shù)以及應(yīng)用，兩者有很大的區(qū)別。
永磁同步電機(jī)
永磁同步電機(jī)是由永磁體勵(lì)磁產(chǎn)生同步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步電機(jī)，永磁體作為轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，三相定子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下通過(guò)電樞反應(yīng)，感應(yīng)三相對(duì)稱電流。
永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子本身產(chǎn)生固定方向的磁場(chǎng)（永磁體），定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)“拖著”轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)（轉(zhuǎn)子）轉(zhuǎn)動(dòng)，因此轉(zhuǎn)子的速度一定等于定子的同步速，所以叫做“同步電機(jī)”。定子線圈的磁場(chǎng)會(huì)因?yàn)閿嚯姸В寝D(zhuǎn)子卻是磁性很強(qiáng)的永磁體，磁場(chǎng)并不會(huì)消失，因此稱之為——永磁（雖然隨著時(shí)間的流逝磁場(chǎng)會(huì)逐漸消失，但是速度也是很慢的）。
永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過(guò)控制電機(jī)的定子繞組輸入電流頻率，電動(dòng)汽車的車速將最終被控制。
展開 電機(jī)設(shè)計(jì)及電機(jī)仿真APP系列之——高速永磁同步電機(jī)仿真APP介紹
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10款不同類型的電機(jī)仿真APP，介紹給大家，請(qǐng)查看：https://www.yqgqt.org.cn/post/1953876
下面給大家介紹一款好用的“高速永磁同步電機(jī)仿真APP”。
高速永磁同步電機(jī)作為一種先進(jìn)的電機(jī)技術(shù)，它具有高轉(zhuǎn)速、高效率、高功率密度等顯著特點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、新能源汽車、航空航天、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的不斷增加，其性能將不斷優(yōu)化和提升，為各行各業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。
本APP可實(shí)現(xiàn)高速永磁同步電機(jī)仿真計(jì)算，得到電機(jī)的磁密云圖、磁鏈、反電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩、護(hù)套渦流損耗、永磁體渦流損耗、鐵芯損耗等結(jié)果。
參數(shù)設(shè)置
仿真APP計(jì)算結(jié)果展示（部分）
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展開 永磁同步電機(jī)基本原理
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今晚 | ANSYS官方永磁同步電機(jī)電機(jī)的降階模型抽取和矢量控制電路仿真直播
本期研討會(huì)：《永磁同步電機(jī)電機(jī)的降階模型抽取和矢量控制電路仿真》將于11月28日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
永磁同步電機(jī)電機(jī)的降階模型抽取和矢量控制電路仿真
日期/時(shí)間
2019年11月28日（今晚）
20:00 – 21:00
課程受眾
永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)單位
電機(jī)控制器設(shè)計(jì)單位
新能源汽車研發(fā)部門
變頻器研發(fā)部門等行業(yè)人士
講師簡(jiǎn)介
楊俐輝
ANSYS機(jī)電系統(tǒng)仿真軟件專家，對(duì)電機(jī)本體及其控制系統(tǒng)、開關(guān)電源、機(jī)電系統(tǒng)的電磁兼容有豐富的實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施和仿真經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)任ANSYS中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品線資深工程師，負(fù)責(zé)機(jī)電產(chǎn)品線的方案推廣和項(xiàng)目咨詢工作，對(duì)ANSYS機(jī)電產(chǎn)品及平臺(tái)方案等有全面的了解和經(jīng)驗(yàn)。
課程簡(jiǎn)介
隨著新能源汽車行業(yè)、高性能工業(yè)伺服系統(tǒng)的發(fā)展，電機(jī)本體設(shè)計(jì)和其控制系統(tǒng)的關(guān)系日趨緊密。性能優(yōu)異的電機(jī)是電機(jī)及其控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，比如：
采用新型原材料和先進(jìn)的磁路設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出高功率密度的電機(jī)，電機(jī)占用的幾何空間就越小，電機(jī)的有效材料的利用率就越高；
電機(jī)的效率越高，則可減小電機(jī)本體的發(fā)熱，提高電機(jī)的壽命，提高整個(gè)電機(jī)機(jī)電系統(tǒng)的效率；
齒槽轉(zhuǎn)矩越小的電機(jī)，將減少電機(jī)控制算法設(shè)計(jì)的難度，同時(shí)減小最終整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的NVH。
展開 ANSYS永磁同步電機(jī)電機(jī)的降階模型抽取和矢量控制電路仿真丨附招聘
本期研討會(huì)：《永磁同步電機(jī)電機(jī)的降階模型抽取和矢量控制電路仿真》將于11月28日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
永磁同步電機(jī)電機(jī)的降階模型抽取和矢量控制電路仿真
日期/時(shí)間
2019年11月28日（周四）
20:00 – 21:00
課程受眾
永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)單位
電機(jī)控制器設(shè)計(jì)單位
新能源汽車研發(fā)部門
變頻器研發(fā)部門等行業(yè)人士
講師簡(jiǎn)介
楊俐輝
ANSYS機(jī)電系統(tǒng)仿真軟件專家，對(duì)電機(jī)本體及其控制系統(tǒng)、開關(guān)電源、機(jī)電系統(tǒng)的電磁兼容有豐富的實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施和仿真經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)任ANSYS中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品線資深工程師，負(fù)責(zé)機(jī)電產(chǎn)品線的方案推廣和項(xiàng)目咨詢工作，對(duì)ANSYS機(jī)電產(chǎn)品及平臺(tái)方案等有全面的了解和經(jīng)驗(yàn)。
課程簡(jiǎn)介
隨著新能源汽車行業(yè)、高性能工業(yè)伺服系統(tǒng)的發(fā)展，電機(jī)本體設(shè)計(jì)和其控制系統(tǒng)的關(guān)系日趨緊密。性能優(yōu)異的電機(jī)是電機(jī)及其控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，比如：
采用新型原材料和先進(jìn)的磁路設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出高功率密度的電機(jī)，電機(jī)占用的幾何空間就越小，電機(jī)的有效材料的利用率就越高；
電機(jī)的效率越高，則可減小電機(jī)本體的發(fā)熱，提高電機(jī)的壽命，提高整個(gè)電機(jī)機(jī)電系統(tǒng)的效率；
齒槽轉(zhuǎn)矩越小的電機(jī)，將減少電機(jī)控制算法設(shè)計(jì)的難度，同時(shí)減小最終整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的NVH。
在電機(jī)型號(hào)確定后，性能優(yōu)異的電機(jī)控制器將最大限度地發(fā)揮電機(jī)的效能。比如：
相對(duì)SPWM，采用SVPWM調(diào)制方法可以減小逆變器的開關(guān)損耗、提高母線電壓利用率；
采用單位電流最大轉(zhuǎn)矩控制方法（MTPA）,將在不增加逆變器容量的情況下，使電機(jī)輸出最大的轉(zhuǎn)矩。
ANSYS提供使用方便、高精度的電機(jī)本體及其控制系統(tǒng)開發(fā)仿真平臺(tái)。
展開 
為啥比亞迪用永磁同步電機(jī)，特斯拉和寶馬卻喜歡交流異步電機(jī)？
前面說(shuō)了電刷會(huì)磨損甚至起火花，所以現(xiàn)在大多數(shù)汽車用的都是無(wú)刷電機(jī)，我們本次討論的永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)都是無(wú)刷電機(jī)，下面終于進(jìn)入正題，給大家講講這兩者的區(qū)別：
同步和異步指的是什么？
指的是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)的速度是否一樣。要完全理解這個(gè)問題，我們需要理解這兩種電機(jī)的原理。
我們先看永磁同步電機(jī)：
需要注意的是，永磁同步電機(jī)和我們上面舉例用的課本上的電機(jī)不一樣，它的線圈是作為定子，永磁體是充當(dāng)轉(zhuǎn)子的，跟課本上的正好相反。
先說(shuō)這個(gè)永磁體，現(xiàn)在多數(shù)是用釹鐵硼材料制作，這種材料被稱為“永磁王”，是目前磁性最高的永磁材料。而獲得這種材料需要一種稀有物品——稀土。
展開 【討論】電動(dòng)汽車為什么有的使用交流感應(yīng)電機(jī)而不是永磁同步電機(jī)？
特斯拉、蔚來(lái)都采用了感應(yīng)電機(jī)而不是同步電機(jī)，除此之外有哪些采用永磁同步電機(jī)的？同步電機(jī)相對(duì)感應(yīng)電機(jī)應(yīng)該功率密度更大、效率更高，應(yīng)該是有優(yōu)勢(shì)的。采用感應(yīng)電機(jī)是因?yàn)閾?dān)心永磁體磁場(chǎng)強(qiáng)度容易衰退？高溫、震動(dòng)會(huì)導(dǎo)致退磁？
永磁同步電機(jī)工作原理及控制策略
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車用永磁同步電機(jī)的電磁噪聲分析與抑制
摘要
：電機(jī)模態(tài)的準(zhǔn)確分析是實(shí)現(xiàn)電機(jī)低噪聲驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)電機(jī)模態(tài)頻率與對(duì)應(yīng)階次徑向電磁力波頻率接近時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共振。以一臺(tái)6極36槽的70 kW商務(wù)車主驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)(PMSM)為研究對(duì)象,對(duì)比分析轉(zhuǎn)子開輔助槽和針對(duì)一階齒諧波的轉(zhuǎn)子分段斜極方法對(duì)電磁力波的影響。采用轉(zhuǎn)子開輔助槽和轉(zhuǎn)子分段斜極的優(yōu)化方法后,0階12倍頻徑向電磁力波幅值可減小79%。建立電機(jī)三維有限元模態(tài)仿真模型，分析電機(jī)結(jié)構(gòu)部件對(duì)模態(tài)的影響，結(jié)合常用車載驅(qū)動(dòng)電機(jī)的安裝固定方式對(duì)外殼進(jìn)行約束,分析不同約束方式下電機(jī)的模態(tài)特性。結(jié)果表明，在峰值功率8 000 r/min的工況下，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案下的0階12倍頻的徑向電磁力波幅值較大,但由于頻率為4 800 Hz,遠(yuǎn)離電機(jī)模態(tài)的固有頻率，因此不會(huì)發(fā)生共振，降低了電磁噪聲。
關(guān)鍵詞
：電磁力波;模態(tài);輔助槽;斜極;永磁同步電機(jī)
0引言
電機(jī)的結(jié)構(gòu)噪聲是電機(jī)結(jié)構(gòu)受到激振源激勵(lì)而產(chǎn)生的，主要來(lái)源有機(jī)械振動(dòng)和電磁振動(dòng)⑴。機(jī)械振動(dòng)由軸承摩擦或轉(zhuǎn)子不平衡等因素引起， 可以通過(guò)采用低噪聲軸承、提高加工工藝和裝配精度等措施來(lái)改善；電磁振動(dòng)由作用于定子結(jié)構(gòu)上的電磁力波引起，是引起車用永磁同步電機(jī)(PMSM)噪聲的重要因素。
19世紀(jì)20年代初,Fritze首次提出電機(jī)電磁噪聲主要由定、轉(zhuǎn)子之間的徑向電磁力產(chǎn)生⑵。文獻(xiàn)［3］是較早分析PMSM電磁噪聲激振源的文章，將激振源歸為轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和定、轉(zhuǎn)子之間的徑向電磁力波,發(fā)現(xiàn)電機(jī)振動(dòng)噪聲的頻率特征與上述激振源的頻率特征有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。文獻(xiàn)［4］全面闡述了車用電機(jī)振動(dòng)與噪聲的產(chǎn)生機(jī)理，從理論層面深入分析電機(jī)電磁噪聲的來(lái)源,揭示了電磁噪聲和電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)以及控制參數(shù)之間的關(guān)系。
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