永磁无刷直流电机本体设计

电动汽车可以解决普通汽车带来的石油能源大量消耗,全球环境污染加剧,温室效应等问题。但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的发展与应用,因此,开发一种混合动力装置的汽车已经为人们关注。

永磁无刷直流电机具有体积小、质量轻、效率高、结构简单、性能可靠等显著优点,特别适合应用于混合动力电动汽车驱动系统中。混合动力电动汽车驱动系统同时拥有电动机和发动机两种驱动系统。

这种双系统,使得电机驱动系统的设计比较复杂。由于受到安装空间的限制,对稀土永磁无刷直流电机的体积尺寸、重量等的要求也比较苛刻。

1.永磁材料的选择

永磁材料的开发和利用直接影响着永磁电机的性能,故永磁材料的选择显得至关重要。永磁材料现有铝镍钴、铁氧体和稀土永磁材料。由于稀土永磁材料的高剩磁、高磁能积和矫顽力等优点,特别适合于对性能、体积重量要求较高的场合。稀土永磁材料又分为钐钴和钕铁硼。由于本文设计的永磁无刷直流电机是应用在混合动力电动汽车上,工作环境不是特别恶劣,加上成本的限制,故选用稀土钕铁硼永磁材料。

2.气隙磁密分布

永磁体的形状和磁化方式都会影响气隙磁密的分布,而且,为了减小它们对齿槽转矩、谐波分量和磁饱和的影响,有效抑制转矩脉动,使气隙磁密分布呈梯形。

3.绕组排列方式

为了尽可能使绕组端部的轴向长度达到最小,提高绕组的利用率,采用集中重叠绕组。

4.永磁体安装方式

转子上安装永磁体方式为表贴式,采用瓦片形径向磁化永磁体。