【摘 要】
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本论文来源于河北省重点研发计划项目（高端装备制造技术创新专项）—高性能电动汽车永磁同步电机关键技术,以某企业正在研发的一物流车用高性能永磁同步电机为例,运用现代设计方法及理论,使用Ansoft Maxmell和Ansys进行了电机磁场、温度场和力场耦合仿真分析,为解决随着功率密度的提高而引起的散热量增加及振动等问题提供了参考。首先,根据电磁场基本理论,建立电机的二维模型,对电机进行电磁分析,分析了
【基金项目】
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河北省重点研发计划项目（高端装备制造技术创新专项）—高性能电动汽车永磁同步电机关键技术
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本论文来源于河北省重点研发计划项目（高端装备制造技术创新专项）—高性能电动汽车永磁同步电机关键技术,以某企业正在研发的一物流车用高性能永磁同步电机为例,运用现代设计方法及理论,使用Ansoft Maxmell和Ansys进行了电机磁场、温度场和力场耦合仿真分析,为解决随着功率密度的提高而引起的散热量增加及振动等问题提供了参考。首先,根据电磁场基本理论,建立电机的二维模型,对电机进行电磁分析,分析了电机空载和额定负载情况下电机的电磁性能。通过采用参数化优化和斜极优化,优化了电机齿槽转矩、线反电势、输出转矩。分析了电机额定工况下的损耗、气隙磁密、气隙径向电磁力密度时空变化规律。其次,根据传热学基本理论,建立了等效简化的温度场有限元模型,计算电机各部分的生热率、散热系数及导热系数,利用磁热单向耦合的方法分析电机在额定工况下各部分的温度场分布,验证电机温升是否合理。此外为确保电机正常运转,把前面求得的电机温度加载到转子机械场中,对电机转子进行了热力耦合分析,校核电机转子的机械强度。并通过对转子系统进行模态分析判断电机在额定工况工作时是否会产生共振。最后,进行了永磁同步电机定子振动特性分析。通过对电磁振动和噪声的理论分析,得出电机的振动主要由电机的径向电磁力引起,通过对径向电磁力谐波分析并和定子系统模态分析结果对比,可知电机不会发生共振。通过转子斜极设计可以有效的降低电机的振动和噪声。
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