王超

摘 要：永磁同步電機結(jié)構(gòu)靈活、形式多樣，與傳統(tǒng)電勵磁同步電機相比，其轉(zhuǎn)子采用永磁體勵磁、無需勵磁繞組以及集電環(huán)和電刷裝置，結(jié)構(gòu)更為簡單、長期運行更為可靠。永磁同步電機的發(fā)展與永磁材料的發(fā)展有著緊密聯(lián)系，永磁材料的價格和性能很大程度上決定了永磁同步電機的整體性能和普及范圍。

關(guān)鍵詞：永磁同步電機 齒槽轉(zhuǎn)矩 單一型磁極

0 ?引言

本課題通過Ansoft軟件對幾種不同材料的單一型磁極用于電動汽車永磁同步電機齒槽轉(zhuǎn)矩的影響進行分析。以此來對比選擇哪種磁極能更好地改善電動汽車永磁同步電機運行性能。

1研究背景

20世紀 30年代和 50年代相繼研制出的鋁鎳鈷和鐵氧體永磁材料，其磁性能有了較大飛躍，使得永磁同步電機在軍事、工業(yè)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)量急劇增加，大大促進了永磁同步電機設(shè)計、分析和制造水平的發(fā)展。但鋁鎳鈷材料的矯頑力較低，鐵氧體的剩磁密度不高，限制了永磁同步電機在一些特殊工況場合的應(yīng)用，無法滿足高性能電機的設(shè)計要求。20世紀60年代和80 年代，稀土鈷永磁材料和釹鐵硼永磁材料的問世，使得永磁同步電機的發(fā)展又邁入了一個嶄新的歷史時期。其中稀土鈷永磁材料耐熱性能好，但價格較高，主要應(yīng)用在航空、航天以及要求高性能而不考慮電機價格的尖端科技領(lǐng)域。而釹鐵硼材料由于不含有鈷這種戰(zhàn)略物資，價格較稀土鈷永磁材料低，在工業(yè)和民用永磁同步電機中得到了更為廣泛的應(yīng)用。

2 ?研究方案

（1）確定研究的幾種永磁同步電機磁極，對鍶鐵氧體（SrOnFe2O3），2：17稀土鈷（R2Co17），釹鐵硼（Nd2Fe14B）三種代表性永磁磁極材料的基本性質(zhì)進行基本了解;

（2）在Ansoft Maxwell軟件中仿真設(shè)計電動汽車用永磁同步電動機（如圖1所示），對永磁體進行材料替換，利用有限元分析法分別對其磁場分布，氣隙磁場進行仿真分析;

（3）分析不同單一型磁極對電動汽車永磁同步電機齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，對比不同磁極帶來的影響，在三種方案中得出最優(yōu)選擇。

3 ?結(jié)論

在相同條件下，稀土鈷（R2Co17）對電動汽車永磁 同步電機齒槽轉(zhuǎn)矩的影響最小。

參考文獻

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