电动汽车用永磁同步电机铁耗计算

     为了研究电动汽车永磁同步电机损耗，借助有限元分析软件，依次用正弦等效法、径向切向法和傅里叶分析法逐渐精确分析了永磁电机的磁密波形，从而准确计算出铁心损耗值。用一台额定转速4500r/min的永磁电机进行损耗试验及分析，并将分离出的铁耗值与三种方法的计算值比较，验证了三种方法的计算值越来越接近实测值，为进一步进行电机优化设计、减少电机损耗和温升研究奠定了基础。

电动汽车驱动用永磁同步电机，具有体积小、功率密度大、效率高、集成度高、调速方位大等优点。然而电机温度过高会发生退磁现象，使用电机铁损耗增加，且损耗增加又会影响温升。准确的计算损耗，多电机的安全运行至关重要。

电机损耗从产生部位可划分为铁心损耗、绕组损耗、机械损耗、转子涡流损耗和其他附加损耗。因为铁心损耗与电机磁密和频率密切相关，而电机的磁密分布较为复杂，在研究各类损耗计算中，精确计算铁心损耗的难点之一。

目前，计算铁耗的方法与磁密变化方式有关，磁化方式分为变磁化和旋转磁化。其中考虑旋转磁化分析铁耗较为准确，但受到测试设备的限制。黄允凯等人提出了几种仅考虑交变磁化电机铁耗计算方法，分析了将磁密分量进行傅里叶分解的精确性，但计算值还需与实测值进行一步对比分析。

以一台额定转速为4500r/min,20极30槽的某款纯电动汽车的永磁同步电机为样机，进行了三种不同方法的铁耗计算，并与实验结果对比分析，验证了三种方法逐渐接近实测值。

1、  永磁电机的铁耗计算模型

    永磁电机的铁耗很难精确计算，因为与铁耗计算密切相关的是定子铁心中的磁场变化是非正弦非线性的变化。所以计算铁耗的关键在于精确地分析定子内磁场的变化情况。

2、  永磁电机磁场分析和铁耗计算

由于铁耗与磁密波形密切相关，磁密波形的处理方式将影响着铁耗计算。用不同的磁密处理方法计算其铁耗值和对不同转速下的铁耗进行仿真计算。

3、  永磁电机损耗实验

对于永磁电机来说，涡流损耗时不容忽略的，而涡流损耗很难分离，所以实验电机在设计上采用了减少磁钢体积方式来减少涡流损耗，使其很小，从而可以忽略涡流损耗。

实验通过功率分析仪来测出电动机的输入、输出功率，铜耗Pcu可通过测试时电机在特定工况运行时所对温度下的电阻和电流值得出。

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