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[原创] 以Volt MA的24槽16极电机为例,研究一下分数槽集中绕组永磁同步电机

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[LV.5]常住居民II

发表于 2018-9-2 15:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
分数槽集中绕组电机是电动汽车用电机里面的一大类,尤其适用于对轴向空间要求有限的P1,P2结构混合动力。
最常见的就是本田CIVIC哪款了,ORNL有一个专门的Benchmark报告。

这里我们借用'Design and Performance of Electrical Propulsion System of Extended Range Electric Vehicle (EREV) Chevrolet Voltec'这篇文章中谈到的Machine A发电电机为例,研究一下这种分数槽集中绕组电机的特性。

电机的geometry, 3D爆炸图和主要性能如下:


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[LV.5]常住居民II

发表于 2018-9-2 16:04 | 显示全部楼层
定转子槽极分别是多少?

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pat
你不看标题么?  详情 回复 发表于 2018-9-2 16:42
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 楼主| 发表于 2018-9-2 16:38 | 显示全部楼层
模型和有限元网格


说明:仅仅基于上文轮廓自己绘制一个类似geometry,跟实际电机尺寸和参数不一样,本仿真计算只是用来研究永磁同步电机的一些基础规律

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 楼主| 发表于 2018-9-2 16:42 | 显示全部楼层
czvmkl 发表于 2018-9-2 16:04
定转子槽极分别是多少?

你不看标题么?
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[LV.4]常住居民I

发表于 2018-9-3 08:11 | 显示全部楼层
期待大神继续更新
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 楼主| 发表于 2018-9-4 22:44 | 显示全部楼层
实际电机转子采用了V形对称分段斜极,对比一下对电机齿槽转矩的削弱作用如下:


不斜极的转子和斜极转子示意图


仿真的齿槽转矩对比

斜极后电机齿槽转矩峰值从8.4Nm降低到2.5Nm

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 楼主| 发表于 2018-9-4 22:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 pat 于 2018-9-4 23:06 编辑

再看斜极对反电势的影响


不斜极的反电势波形

FFT分析结果


斜极后的反电势波形

FFT分析结果

可以看到,斜极后虽然反电势幅值稍有降低,但谐波含量大幅降低,反电势基本呈正弦波。

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该用户从未签到

发表于 2018-9-7 15:47 | 显示全部楼层
你这个画出来的源文件可以分享么?大神!
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[LV.4]常住居民I

发表于 2018-9-7 22:52 | 显示全部楼层
楼主可以分享一下Design and Performance of Electrical Propulsion System of Extended Range Electric Vehicle (EREV) Chevrolet Voltec这篇论文吗,另外橡树岭的Benchmark报告可以分享吗,十分感谢!
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[LV.5]常住居民II

发表于 2018-9-8 07:29 | 显示全部楼层
楼主用的什么软件仿真的?
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[LV.3]偶尔看看III

发表于 2018-9-8 11:07 | 显示全部楼层
这种专题有点意思,斜槽和斜极对于优化反电动势波形和降低齿槽转矩都很有效,就是工艺上麻烦了点
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[LV.3]偶尔看看III

发表于 2018-9-10 21:28 | 显示全部楼层
不太喜欢集中绕组,除非别无办法。

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pat
所以2代变成q=2的hairpin电机啦,后续做个对比研究 [attachimg]150862[/attachimg]  详情 回复 发表于 2018-9-14 22:16
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[LV.3]偶尔看看III

发表于 2018-9-10 21:57 | 显示全部楼层
squall0629 发表于 2018-9-7 22:52
楼主可以分享一下Design and Performance of Electrical Propulsion System of Extended Range Electric Ve ...

Design and Performance of Electrical Propulsion System of Extended Range Electric Vehicle (EREV) Chevrolet Voltec

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[LV.3]偶尔看看III

发表于 2018-9-11 08:36 | 显示全部楼层
感谢楼主热情分享,送你小红花
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[LV.5]常住居民II

发表于 2018-9-11 09:32 | 显示全部楼层
楼主有没有研究过不同q的分数槽对齿槽转矩、反电动势的影响

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pat
有1.5的,不推荐  详情 回复 发表于 2018-9-11 22:59
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 楼主| 发表于 2018-9-11 22:59 | 显示全部楼层
stevenforest 发表于 2018-9-11 09:32
楼主有没有研究过不同q的分数槽对齿槽转矩、反电动势的影响

有1.5的,不推荐
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发表于 2018-9-12 08:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 stevenforest 于 2018-9-12 08:44 编辑
pat 发表于 2018-9-11 22:59
有1.5的,不推荐


目前好像有些采用8P12S的,不知除了前辈说的那些劣势外,是有哪些优势
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 楼主| 发表于 2018-9-14 22:16 | 显示全部楼层
电动无限 发表于 2018-9-10 21:28
不太喜欢集中绕组,除非别无办法。

所以2代变成q=2的hairpin电机啦,后续做个对比研究

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pat
[attachimg]150936[/attachimg] 基于图20,可见B电机也是6对极,建立模型如下 [attachimg]150935[/attachimg]  详情 回复 发表于 2018-9-18 22:40
pat
第一代电机不斜极的齿槽转矩有8.4Nm,到了第二代不斜极,只有0.05Nm,改进堪称神奇 [attachimg]150934[/attachimg]  详情 回复 发表于 2018-9-18 21:57
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 楼主| 发表于 2018-9-18 21:57 | 显示全部楼层
pat 发表于 2018-9-14 22:16
所以2代变成q=2的hairpin电机啦,后续做个对比研究

第一代电机不斜极的齿槽转矩有8.4Nm,到了第二代不斜极,只有0.05Nm,改进堪称神奇

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 楼主| 发表于 2018-9-18 22:40 | 显示全部楼层
pat 发表于 2018-9-14 22:16
所以2代变成q=2的hairpin电机啦,后续做个对比研究


基于图20,可见B电机也是6对极,建立模型如下

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