基于ANSYS的电动汽车用永磁同步电机设计与优化

为了提升电动汽车输出扭矩的平稳性,提出了基于ANSYS优化永磁同步电机转子结构的方法。根据某车型的动力性需求,利用Motor-CAD软件对车用永磁同步电机结构参数进行设计与建模。以永磁体宽度、极弧角度、定子辅助槽深为优化参数,以转矩脉动、反电动势畸变率为优化目标进行多目标优化试验。通过参数化分析,确定最优的一组结构参数。优化结果表明:较初始电机,转矩脉动降低20.3%,反电动势畸变率降低52.5%。

凸极转矩对内置式永磁同步电机转矩波动的影响

转矩波动是内置式永磁同步电机的主要缺点之一,而凸极转矩在转矩波动中占有一定比例。首先给出了包含凸极转矩的内置式永磁同步电机的转矩波动计算公式;其次,通过有限元法计算了内置式永磁同步电机不同转子结构情况下空载反电动势谐波畸变率(THD)与电机电磁转矩波动的关系,揭示两者不成比例;最后利用保存磁导率法和傅里叶分解法将永磁转矩与磁阻转矩进行分离并进行了对比,得出两者在电磁转矩中所占的比例,同时计算了纹波转矩和凸极转矩的波动情况,得到永磁转矩产生的纹波转矩与EMF的THD有关,而磁阻转矩产生的凸极转矩与EMF的THD无关,为降低内置式永磁同步电机转矩波动提供了理论依据。