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電動汽車驅(qū)動電機(jī)效率MAP圖是展示驅(qū)動電機(jī)外特性及效率分別的直觀數(shù)據(jù)圖，對于采用有限元仿真或者實(shí)際電機(jī)臺架測試得到的驅(qū)動電機(jī)效率數(shù)據(jù)點(diǎn)，如何使用MATLAB對其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到高質(zhì)量且美觀的效果圖，是科研學(xué)習(xí)及工作報(bào)告中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。作者采用matlab編寫了.m的程序，直觀的將驅(qū)動電機(jī)的效率數(shù)據(jù)，繪制成高質(zhì)量且美觀的效率MAP圖。清晰直觀的展現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)的各項(xiàng)效率指標(biāo)。

三張效率圖，一個顯示屏 我們將電池、逆變器和電機(jī)放在測功機(jī)上，輸入多個設(shè)定值，從而確定動力系統(tǒng)全范圍內(nèi)的扭矩和速度。接下來，我們針對每種情況，測量電池功率、逆變器功率和電機(jī)的機(jī)械功率輸出，以確定逆變器效率和電機(jī)效率。這樣一來，我們便得到一張效率圖，其中，速度設(shè)為X軸，扭矩設(shè)為Y軸。

性能差異 TI的一個介紹視頻關(guān)于有刷電機(jī)與無刷電機(jī)的對比，如下圖所示，很完整。 1、有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、開發(fā)時間久、技術(shù)成熟 早在十九紀(jì)誕生電機(jī)的時候，產(chǎn)生的實(shí)用性電機(jī)就是無刷形式，即交流鼠籠式異步電動機(jī)，這種電動機(jī)在交流電產(chǎn)生以后得到了廣泛的應(yīng)用。

轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分) 轉(zhuǎn)子鐵心：作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組； 轉(zhuǎn)子繞組：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)； 【電動機(jī)原理動態(tài)圖】

直接采用polyfit函數(shù)并繪制恒功率段的曲線如下；采用cftool工具的曲線擬合效果如下： 通過擬合的曲線及多項(xiàng)式參數(shù)，擬合出完整的電機(jī)外特性轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩-功率曲線，并繪制外特性曲線圖，如圖所示： 4.同樣的方法，對部分的電機(jī)效率數(shù)據(jù)，通過擬合，得到完整的轉(zhuǎn)速范圍的效率數(shù)據(jù)，并繪制電機(jī)效率MAP的二維和三維圖，分別如下所示：其中的二維MAP圖可以通過鼠標(biāo)手動標(biāo)注效率值數(shù)據(jù)

； 【電動機(jī)原理動態(tài)圖】 永磁電機(jī) ▼ 直流電動機(jī) ▼ 量子磁電機(jī) ▼ 單相感應(yīng)電動機(jī) ▼ 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 ▼ 平衡電機(jī) ▼ 產(chǎn)生電流的原理 ▼ 三相定子 ▼ 電動小馬達(dá)

1 基于模型的開發(fā)和效率圖在MBD中，無需等待真實(shí)樣機(jī)制造完成就可以評估電機(jī)的特性。電機(jī)效率圖是電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)開發(fā)中的重要評價項(xiàng)目之一。因此，有必要利用有限元仿真獲得高精度的電機(jī)效率圖。但是，如果我們談?wù)撔?em>圖評估，則根據(jù)開發(fā)階段的不同，效率圖的準(zhǔn)確性和計(jì)算時間成本也會有所不同。在這里，我們考慮以下兩個階段的效率圖評估： 概念設(shè)計(jì)。

電磁仿真穩(wěn)態(tài)磁場分析: 激勵不隨時間變化,如永磁體的磁場、穩(wěn)恒電流產(chǎn)生的磁場等諧性磁場分析: 激勵按正余弦規(guī)律變化,如感應(yīng)式電機(jī)瞬態(tài)磁場分析: 激勵隨時間無規(guī)律變化 混合勵磁車用發(fā)電機(jī) 三維電磁場有限元網(wǎng)格 發(fā)電機(jī)永磁勵磁的磁密分布轉(zhuǎn)子磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量左視圖轉(zhuǎn)子磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量右視圖

文章來源：電機(jī)技術(shù)及應(yīng)用

提高槽滿率 ? 在電機(jī)設(shè)計(jì)中，提高槽滿率是關(guān)鍵目標(biāo)之一，這可以顯著降低銅耗并提升電機(jī)性能。? 扁線電機(jī)可提高槽滿率并減少銅使用，但需關(guān)注齒形設(shè)計(jì)和排線方式，確保線圈最佳排列，以提高電機(jī)效率。

V型結(jié)構(gòu)引起的磁阻轉(zhuǎn)矩，可以提高電機(jī)的功率密度和過載能力，能夠提供穩(wěn)定的動力輸出，滿足電動汽車的行駛需求。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、反電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、永磁體渦流損耗、鐵芯損耗等結(jié)果。

圖11 電機(jī)控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速曲線 通過動力學(xué)計(jì)算結(jié)果可知，電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速穩(wěn)和，同時電機(jī)輸出扭矩與目標(biāo)控制扭矩趨勢與平均值一致。當(dāng)前電機(jī)控制處在合理的狀態(tài)。圖12 電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速 圖13 電機(jī)輸出扭矩與目標(biāo)扭矩 圖14與圖15為電機(jī)在某段時間內(nèi)PWM開關(guān)信號與對應(yīng)輸出方波電壓。

圖4 靜態(tài)下電機(jī)磁力線分布 圖5 靜態(tài)下電機(jī)磁感應(yīng)強(qiáng)度云圖 由于空氣的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)小于選用機(jī)殼材料的磁導(dǎo)率，故認(rèn)為磁力線僅在于電機(jī)系統(tǒng)中流通，可以忽略流向空氣中的漏磁[5]。在設(shè)置仿真的邊界條件時，采用狄里克萊邊界條件。由圖6、圖7所示可看出，電機(jī)的內(nèi)外邊界邊緣處沒有磁力線穿越。

圖6 電機(jī)各部位的溫度變換過程 圖7 電機(jī)各部位的溫度極值在Simcenter Amesim中的控件面板上，設(shè)計(jì)人員可以對照熱路原理圖查看任何時刻電機(jī)內(nèi)部的溫度分布情況，如下圖所示。

下圖所示為電機(jī)氣隙一點(diǎn)徑向力隨時間變化波形及fft，從中我們可以得到各次諧波幅值大小。 下圖所示為電機(jī)氣隙時空波形及其二位傅里葉分解，從中我們可以得到各次諧波幅值大小。 下圖所示為電機(jī)氣隙徑向力時空波形及其二位傅里葉分解。

表1 電機(jī)參數(shù)介紹圖1 0.6mm氣隙值電機(jī)扭矩仿真值圖2 0.9mm氣隙值電機(jī)扭矩仿真值圖3 0.6mm氣隙值電機(jī)氣隙磁密圖4 0.9mm氣隙值電機(jī)氣隙磁密圖5 0.6mm氣隙電機(jī)氣隙磁密FFT分析圖6 0.9mm氣隙電機(jī)氣隙磁密FFT分析 進(jìn)一步對電機(jī)氣隙磁密進(jìn)行了分析，仿真分析結(jié)果如下圖3和圖4所示

圖3 對稱邊界與磁力線平行邊界 設(shè)置定轉(zhuǎn)子之間氣隙的中心線為滑移界面，并且設(shè)置滑移界面內(nèi)的區(qū)域?yàn)檫\(yùn)動區(qū)域，如圖所示。圖4 滑移邊界與運(yùn)動區(qū)域設(shè)定3）激勵設(shè)置 三相18-12開關(guān)磁阻電機(jī)的分相接線圖如下所示。圖5 開關(guān)磁阻電機(jī)分相接線圖 根據(jù)開關(guān)磁阻電機(jī)的分析接線圖，設(shè)置電機(jī)模型中各個定子槽繞組的激勵相電流，如圖所示。

3.2 磁阻同步電機(jī) 3.2.1 “控制器示意圖，三相電流示意圖”見“3.1 電勵磁同步電機(jī)”。 3.2.2 電勵磁同步電機(jī)與同步磁阻電機(jī)區(qū)別： 1) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同，電勵磁是繞組線圈產(chǎn)生磁場；而磁阻同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子沒有任何稀土和繞組，只有硅鋼片鐵芯。