纯电动车油冷电机分析

    电机产生转矩或转矩脉动的条件：当定转子磁场的极数相等时就有可能产生转矩，定转子磁场的极数不相等时就不可能产生转矩；如果定转子磁场极数相同，转速也相同，那么二者就相对静止，二者相互作用就产生一个恒定的转矩，这个转矩的大小取决于两个磁场的大小和相互之间的夹角；如果定转子磁场极数相同，转速不相等，那么二者相互作用就会产生一个脉动的转矩，这个脉动转矩的大小取决于定转子磁场的大小，脉动频率取决于二者的极数和转速差。电机本体有三个主要的转矩脉动源：齿槽转矩（定位效应），即转子磁通与定子开槽引起的气隙磁导变化间的相互作用；气隙磁通密度正弦或梯形分布的畸变；气隙磁导在d轴和q轴方向上的差异。由供电引起的转矩脉动源主要为：PWM等类型的变频器引起的电流脉动；相电流换向。 电机电磁振动噪声通常是重点关注的对象。纯电动车油冷电机分析

   对于车用永磁同步电机采用变频器供电，可将损耗分为基波损耗和谐波损耗两大类。对于基波损耗主要包括铜耗、铁耗、机械损耗、杂散损耗等。电机绕组因为电阻发热引起的损耗称为铜耗,铁耗包括涡流损耗,磁滞损耗和其它损耗。其中磁滞损耗是由于电机在交变磁场中由于矫顽力的存在需要克服原有磁场方向做工产生的损耗。磁滞损耗的计算等于磁滞回线所包含的面积,涡流损耗是由于在硅钢片的截面上产生涡流发热产生的损耗。对于谐波损耗，在变频器供电的永磁同步电动机中，电压谐波和电流谐波在电动机定、转子引起附加的铁耗，永磁体涡流损耗和绕组I2R损耗。增加的这部分损耗统称为谐波损耗。谐波损耗可用变频器供电时空载试验得出的空载铁耗与正弦波电压供电时空载铁耗之差得出。天津新型油冷电机供应商永磁电机的性能、设计制造特点和应用范围都与永磁材料的性能密切相关。

    模态分析是通过一定的变换过程将物理参数计算转化获得模态参数，并构建出模态坐标系。物理参数如相对位移和速度均直接影响弹性力和阻尼力，因此，一般物理系统中的系数矩阵均为非对角矩阵，且向量不正交，而模态坐标中的向量一般是正交的，便于观察结构的物理特性。也就是说结构的运动过程可由模态参数(如固有频率、阻尼比和模态振型位移)等动力学参数来表达。模态试验的目的就是通过振动测试获得结构“模态参数”的。锤击法为测力法，也称为频响函数法，是一种经典的模态参数辨识方法。控制理论中的传递函数反映系统的是输入和输出之间的关系。因此，此方法引入了传递函数，反映系统的固有特性，根据传递函数(或频响函数)来识别系统的模态参数。由自带力传感器的力锤敲击构件系统，由传感器(如加速度传感器)测量构件各点的输出响应，后续经过频响函数分析模块计算得到各点模态参数。

    市场上新能源汽车动力系统一般采用集成式设计，油冷电机部分一般会和箱体等其他系统部件集成，定子结构方面的设计需要考虑方便定子和箱体的安装和拆卸，因此定子和箱体之间的配合，我们一般不采用过盈配合的方式，避免拆卸过程比较复杂。

    定子外圆和箱体的内部全部采用较大间隙配合，定子外圆我们一般设计搭子，搭子上设计螺钉通孔，箱体部分设计螺纹，通过螺栓将定子总成固定到箱体上。因定子外圆和箱体之间采用间隙配合，可通过增加定位销的方式，保证安装同轴精度。 永磁同步电机主要由定子、电枢绕组、转子、永磁体、轴承和端盖等部件构成。

    永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电机的效率和功率密度。永磁同步电机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电机基本相同，采用叠片结构以减小电机运行时的铁耗。电枢绕组可采用集中整距绕组的，也可采用分布短距绕组和非常规绕组。永磁同步电动机还具有高启动转矩、启动时间较短、高过载能力的优点，可以根据实际轴功率降低设备驱动电动机的装机容量，节约能源同时减少固定资产的投资。永磁同步电动机控制方便，转速恒定，不随负载的波动、电压的波动而变化，只决定于频率，运行平稳可靠。由于转速严格同步，动态响应性能好，适合变频控制。 电机产生转矩或转矩脉动的条件是比较常见的。江苏关于油冷电机分析

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    在得到电机设计需求之后，通过“场路结合”的设计方法，得到初步的电磁方案，然后对所得方案做进一步的优化。首先就是转矩品质的优化。通过对多个常用工况点作为优化工况点，进行转矩品质的优化，使平均转矩比较大化、转矩脉动和齿槽转矩**小化。在无斜极、斜槽的情况下，将转矩波动控制在5%以内，齿槽转矩控制在峰值转矩的0.5%以内，达到行业内**水平。对成本的优化，通过对材料的用量作为优化目标，给定材料价格权重，在保证性能的前提下，给出多套低成本优化方案，优中选优得到**终结果。下图是多目标优化结果的4D气泡图的展示。纯电动车油冷电机分析