limengde2001 发表于 2017-9-9 20:21
7 空载反电势、空载磁密、齿槽转矩、气隙磁密波形（13500冷态）
Prius2010反电势很高。线反电势有效值960V ...
大神又出货了
反电势线电压有效值500V是多少转的反电势？
1500V是峰值转速的反电势吗？
254339861 发表于 2017-9-12 10:40
大神又出货了
反电势线电压有效值500V是多少转的反电势？
多谢提醒，已更正，
500V为实验值，13500rpm反电势 相电压有效值（冷热状态不明确）
1500V为仿真值，13500rpm反电势 线电压峰值，对应相电压有效值560
误差较大，可能来自建模误差
补充内容 (2017-9-13 21:42):
这么高的反电势大家怎么看？
本帖最后由 limengde2001 于 2017-9-12 14:57 编辑
9.峰值转矩
峰值转矩足够，不过转矩脉动挺大
此外，250Apk已经达到饱和的
补充内容 (2017-9-14 11:59):
这么大的转矩脉动，好吗？，是否prius采取了其他措施，来保证动力系统的平顺？
十、电机受控运行分析
前面状态分析都是正弦电流激励分析，然而实际电机运行状态受控于控制器，有一定差别，但总的来说与报告中电机参数一致。有以下几个特点：
1.高速时反电势非常高，控制器要求高。
2.高速时功率下降明显，效率也下降，实际最高转速25kw已经不能长期连续运行。
3.报告中指出：
According to the 2010 Prius repair manual, the stator temperature is generally kept below 100oC.
另外，the motor can operate at 25 kW (3,000 rpm and 25oC coolant) for about 10:16 (minutes:seconds) prior to reaching a stator temperature of 100oC. If the stator temperature limit is raised to 130oC, the motor can operate for about 28:49 under these conditions
所以，工况很复杂，热设计关键在于：根据工况，综合设计使电机在不同功率下可以连续运行需要的时间。只有这样才能在满足要求的前提下，优化设计、提高功率密度。
下面是基于MTPA控制策略做的仿真结果：
矢量控制MTPA策略变频运行
母线电压650极限相电流176Arms/250Apk
峰值转矩230峰值功率62
峰值转速功率37.8转折速度2500
最高效率96.5%80%高效区占比89.57%eff-area＞80%83.48%eff-area＞85%
效率map图如下：
本帖最后由 limengde2001 于 2017-9-13 21:40 编辑
补充计算汇总：
电动运行低速额定运行高速额定运行峰值转矩运行
InputPower 27.6824.09 75.03
OutputPower 26.15 24.16 61.59
Torque 83.22 17.09 235.25
Speed 3000 13500 2500
PowerFactor []0.80 0.80 0.52
SupplyCurrent 54.09 39.91 176.78
超前角36.11 79.28 47.79
PhaseVoltage 212.07 216.97 266.96
LineVoltage 367.32 375.80 462.38
E0-rms-line216.22 973.00 180.19
CoreLoss 230.00 661.91 315.26
SolidLoss 0.80 1.93 11.08
StrandedLossR 989.34 538.51 10565.81
MechanicalLoss 80.00 1.62 55.56
TotalLoss 1.30 2.82 10.95
Efficiency []95.26 89.54 84.91
TorqueRipple 11.83 9.21 38.08
PowerBalance []2.03 -2.59 4.44
V(d-axis) -265.83 -244.22 -307.03
V(q-axis) 98.24 262.65 -52.78
I(d-axis) -45.08 -55.46 -185.17
I(q-axis) 61.80 10.50 167.96
L(d-axis) 2.05 1.95 1.48
L(q-axis) 3.98 4.82 2.01
FluxLinkage(d-axis) 0.0729 0.0462 -0.0681
FluxLinkage(q-axis) 0.2074 0.0424 0.2732
电密8.68 6.41 28.38
电负荷561.68 414.39 1835.55
热负荷4877.87 2655.10 52093.98
凸极率分析
比较prius04及leaf，10的凸极率要小些。
提取出低速时MTPA运行时prius2010的电感，如下：
补充内容 (2017-9-14 23:29):
可见prius在本次电机设计换代的过程，并没有专注提高凸极率来最大磁阻转矩
非常感谢，好东西啊！！
本帖最后由 limengde2001 于 2017-9-14 10:38 编辑
十一、可靠性分析之结构强度
11.1 转子磁路结构离心应力分析
转子磁路结构离心应力分析
n (rpm)nbnh1.2 nh
30001350016200
最大离心应力/MPa15.5313451
空载运行转子表面最大形变/mm0.0010.0240.034
可见，prius2010在局部应力方面改善
最高转速压力变形如下：
十一、可靠性分析之热分析
补充内容 (2017-9-28 23:18):
在试验过程观察瞬态热试验，对瞬态热的问题又有了新的理解，尽管主要是铜耗引起，近似线性，但准确分析复杂度其实又增加不少：
1.瞬态温升快，导致电阻增加，温升提高
2.温升高，反电势降低，电流增大，发热加剧
本帖最后由 limengde2001 于 2017-9-14 23:38 编辑
十二、可靠性分析之退磁分析
退磁分析与热紧密相关：
1.稳态热与稳态电磁分析相耦合，才能准确分析损耗，进而计算温升；
2.内禀矫顽力的温度系数很高，只有准确分析温升，才能准确计算临界场强、分析退磁。
limengde2001 发表于 2017-9-13 21:37
补充计算汇总：
MTPA 控制时，I 应该是滞后于E0，gamma角吧，也就时候gamma应该是负的，对吗，不知道大神在仿真时是这样操作的吗？ 此时的id,iq应该都为正值吧
本帖最后由 yupoo 于 2017-9-21 18:42 编辑
紧跟大神的步伐，分析了一下pruis 2010
按照国际惯例，先来个齿槽转矩。
可以注意到，pruis 2010 通过增大了转子表面的Notch ,较2004 的齿槽转矩的波形的，有所平滑啊，尽管两款电机的齿槽转矩都不大。
13500rpm 时的空载反电势 ，幅值为1348V
补上一张james handshot 的ppt，关于pruisi 2010 13500rpm时的空载反电势，可以看到差别不大
yupoo 发表于 2017-9-21 11:10
MTPA 控制时，I 应该是滞后于E0，gamma角吧，也就时候gamma应该是负的，对吗，不知道大神在仿真时是这样 ...
今天看了一下资料发现我问的这个太傻了啊{:1_521:}
楼主好人，很好的文章
yupoo 发表于 2017-9-21 11:10
MTPA 控制时，I 应该是滞后于E0，gamma角吧，也就时候gamma应该是负的，对吗，不知道大神在仿真时是这样 ...
超前是正的~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
yupoo 发表于 2017-9-21 11:10
MTPA 控制时，I 应该是滞后于E0，gamma角吧，也就时候gamma应该是负的，对吗，不知道大神在仿真时是这样 ...
之前只对弱磁有了解，对MTPA不是很了解，现在弄明白了啊，多谢大神指点 啊
limengde2001 发表于 2017-9-28 23:19
超前是正的~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
多谢指点，估计本月可以有机会当面目睹大神的粉彩了
yupoo 发表于 2017-9-21 16:07
紧跟大神的步伐，分析了一下pruis 2010
按照国际惯例，先来个齿槽转矩。
前辈，MotorSolve是不是导入的模型充磁会有问题，官方教程好像也没有导入模型，
我导入的模型充磁有问题，请问有办法改么？？？？？？？？
yupoo 发表于 2017-9-21 16:07
紧跟大神的步伐，分析了一下pruis 2010
按照国际惯例，先来个齿槽转矩。
导入径相这种就没有问题。
BY_CH1 发表于 2017-10-27 19:25
前辈，MotorSolve是不是导入的模型充磁会有问题，官方教程好像也没有导入模型，
我导入的模型充磁有问题 ...
你这个是motorsolve 啥版本啊？
导入模型是有问题，但是可以确定的一点的时，负载状况，磁力线是要发生偏转的。但是至少磁钢内部磁力线是要垂直于永磁体的
