新能源汽车矩形导线主驱电机性能优化方法研究
机械工程资助企业: 上海奕勤智能科技发展有限公司
企业导师: 殷再兵
指导教师: 鲁统利
项目成员: 刘渊博 蒋心瑶 李柏雅
项目概述
在“双碳”战略驱动下,我国新能源汽车取得蓬勃发展。电机作为新能源汽车动力系统的核心部件,在很大程度上决定着车辆动力性、运载安全性和能源利用率。本项目通过研究车用高速永磁同步主驱电机内部“电-磁-流-热-力”等多物理场的耦合机理,建立多物理场耦合分析联合仿真模型,分析电机运行时关键特性的变化规律,开展电机优化设计,抑制扭矩脉动、提升电机常态工作区的综合效率。
项目目标
(1)以某款车用永磁同步电机为研究对象,分析电机内部复杂电磁特性,实现在不同工况下对电机多源损耗的准确量化分离;
(2)基于电磁模型与损耗分离结果,分析电机温升分布特性,降低机体热点峰值温升;
(3)综合上述仿真模型,计算电机高速运行时的几何形变与电磁参数偏移,分析电机实际性能偏移设计指标的内在机理。
(4)以抑制扭矩脉动、提升电机常态工作区的综合效率为优化目标,对电机定转子间气隙形貌的关键参数展开优化。
项目成果
(1)基于多软件平台建立了高速永磁同步电机“电-磁-流-热-力”多物理场耦合分析联合仿真模型,精准映射多场耦合关系,实现电机关键参数的精确识别;
(2)结合车用主驱电机的实际工况,对常态工作点附近的电机真实性能指标进行了细致化的仿真分析,获得了电磁参数偏移规律。
(3)以永磁同步电机的特定性能参数为优化目标对关键参数进行了优化设计。仿真分析与统计结果显示,优化后的转矩脉动降低12.4%、高效工作区(效率≥96%)占比提高22.5%。