30KW永磁同步电动机损耗分析与实验研究

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国际上,随着新能源技术的发展,新能源汽车得到了越来越广泛的使用,在新能源汽车中,电机将电池中的电能转化为机械能并带动汽车运行,成为汽车提供动力的装置,电机取代了发动机。电机效率直接影响了新能源汽车的性能。由于永磁同步电动机体积小、效率高、功率因数高、起动转矩大、温升低等特点,特别适用于新能源汽车,但永磁同步电机磁路结构复杂,传统计算损耗的方法误差较大,不能满足电机的需要,随着计算机技术的发展,先进的计算方法计算永磁同步电动机磁场的精度越来越高,高效率的永磁同步电动机已成为电机发展的主流。  本文针对永磁同步电动机的损耗问题进行研究,首先分析定子绕组铜损耗,在电机转速较高时电机会受到集肤效应和邻近效应的影响,采用有限元分析的方法,对频率、绕组导体直径在电机转速较高时受到集肤效应和邻近效应影响产生的涡流损耗进行分析。通过空心线圈实验测试绕组铜损耗的实际值并与有限元分析结果作比较分析。分析定子铁心损耗,提出计算铁心损耗精度较高的正交分解法,可以相对准确的计算出铁心损耗,针对电机负载情况对电机铁心损耗进行分析,受到负载变化的影响,电机的铁心损耗也会发生变化。然后研究电机转子涡流损耗,电机转子涡流损耗较小,用解析的方法计算误差较大,一般采用有限元分析的方法可以较精确的计算转子涡流损耗精度较高。由于永磁同步电动机通过定子内部产生的旋转磁场来带动电机转子旋转的,旋转磁场的谐波分量直接影响转子涡流损耗,又分析了谐波分量对转子涡流损耗的影响。分析SVPWM波对损耗的影响。
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