電動汽車用可調磁永磁無刷直流電機的研制

www.guilinhy.com 來源：互聯網　　　電動車商情網作者：俠名類別：電動車維修時間：2005-7-12

一、引言燃油汽車的迅猛發展已導致能源危機、環境污染等嚴重后果。發展“低能耗”、“零排放”的電動汽車切合當今環境保護的主題。電動汽車這一綠色交通工具必將取得前所未有的發展。在電動汽車的研究和開發中 ,有很多問題需要解決 ,驅動系統即是其中之一 ,而驅動電動機又是驅動系統的核心。在電動汽車驅動中 ,起動、爬坡、加速 ,電機必須有大的力矩 ,為了達到較高車速 ,電機需要有高的運行速度(Tempo)。為此 ,研制了一種新型的可調磁永磁無刷直流電機 ,其優點是 :調速性能好 ,其性能可以達到直流電機一樣 ,但沒有直流電機的碳刷及集電環易損壞的缺點 ;效率高 ;體積小 ;重量輕 ;出力大。在電動汽車的使用中具有廣闊的前景。二、樣機主要技術指標額定功率ＰＮ =3 5ｋＷ ,額定電壓ＵＮ =2 40Ｖ ,極數Ｐ =6,額定轉速Ｎｎ=3 0 0 0ｒ/ｍｉｎ ,額定相電流ＩＮφ=1 63 .4Ａ ,絕緣等級Ｂ級。三、樣機的定子、轉子結構特點機座鑄件與Ｙ1 80Ｌ - 6通用 ,定子鐵芯分左右兩部分 ,兩鐵芯中間位安放與定子線圈垂直的環形勵磁線圈。與之相對應 ,轉子磁極也分為兩部分 ,每部分裝設相同極性的永磁 (ＮｄＦｅＢ)磁極 ,并與鐵磁極相間安裝 ,兩部分磁極共用一個轉子磁軛。鐵磁極為勵磁磁通提供低磁阻磁路 ,增磁或弱磁取決于勵磁線圈中的電流方向。四、生產工藝樣機定子及轉子的結構與普通電機差別較大。工藝過程較為復雜 ,技術要求較高。由于定子兩鐵芯之間安放有勵磁線圈 ,機座留有安放勵磁線圈的臺階 ,一段鐵芯先由機座非出線盒端壓入至臺階處止。勵磁線圈是由薄鋼板焊接而成的環形槽骨架進行繞制、成型及浸漆 ,由機座出線盒端壓入。另一段鐵芯由機座出線盒端通過三根槽定位棒與已壓入的鐵芯槽對齊壓入至機座中間位臺階處。由于機座中間的臺階存在 ,保證鐵芯壓入時不致壓壞勵磁線圈 ,且勵磁線圈與機座沒有相對運動。鐵芯、勵磁線圈壓入后 ,才進行定子線圈嵌線。最后 ,定子整體浸漆。轉子主要由軸、磁軛、弧形磁鋼 (釹鐵硼ＮｄＦｅＢ)、弧形鐵片組成。磁軛為整塊Ａ3圓鋼車削而成 ,與軸通過鍵連接 ,弧形磁鋼與弧形鐵片通過線切割加工而成。由于轉子有強磁鋼 ,轉子裝配時需有一個沒有鐵屑的干凈定子線圈中流過的電流與轉子磁場相互作用并產生轉矩使轉子轉動。在轉動過程中 ,對定子槽中的導體來說 ,轉子磁極不斷地變換位置 ,因而 ,磁場的強弱及極性均在不斷地發生變化。為了保持轉矩方向不變 ,并盡可能地減少轉矩波動 ,相電流必須根據轉子磁極的位置及時地換向。逆變器運行的邏輯順序及開關節奏(Ritmo)必須與轉子磁極的位置的變化相諧調。為此設置了轉子磁極位置檢測器。磁場調節是靠勵磁線圈中流過勵磁電流產生勵磁磁通 ,磁路主要是經由機座、定子鐵芯、空氣隙通過轉子鐵磁極形成通路。因而氣隙磁通就可通過勵磁電流的大小與方向來調節。通過適當增磁可以滿足電動汽車對于驅動裝置的低速大轉矩的要求 ,通過弱磁可實現恒功率高速(High Speed)以滿足電動汽車高速(High Speed)時對驅動裝置的要求。六、結束語樣機進行了主要參數的試驗檢測 ,證明是成功的 ,經過理論與實際的分析 ,將在電動車上進行實際試驗。樣機的研制成功將為電動汽車及一般工業電氣傳動開發一類新型的更高性能的驅動裝置 ,具有十分重要的社會與經濟意義。