朱永彬，　林　珍

(福州大学 电气工程与自动化学院，福建 福州　350116)



场路结合电动汽车用永磁同步电机设计分析

朱永彬，林珍

(福州大学 电气工程与自动化学院，福建 福州350116)

摘要：运用MATLAB及ANSYS Maxwell有限元软件，采用场路结合方法设计了一台60kW电动汽车用内置式永磁同步电动机。通过对电机的空载反电势、计算极弧系数、空载漏磁系数、直交轴电感等关键电磁参数及电机效率MAP图的分析计算和样机测试，验证了设计的可行性。

关键词：电动汽车； 永磁同步电动机； 场路结合； 电磁参数； 效率MAP图

0引言

永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor， PMSM)高效率、高功率因数、高功率密度及优越的调速性能，能够应对各种复杂场合要求，作为电动汽车的驱动电机被广泛使用[1-2]。

本文以MATLAB及ANSYS Maxwell 2D有限元软件为平台，采用场路结合方法设计了一台60kW电动汽车用PMSM，对电机的稳态运行性能、直交轴电感、反电势、空载漏磁系数等参数进行分析计算，分析绘制了电机效率MAP图，并通过样机的性能测试，验证了设计的可行性。

1车用PMSM的数学模型及电磁设计

1.1　数学模型

电动汽车驱动电机，要求具有高效率、高功率密度及较宽的调速范围。依转子永磁体安装位置不同，PMSM可分为表贴式和内置式两种。表贴式PMSM的永磁体位于转子表面，由于永磁体磁导率接近空气，等效气隙均匀且较大，直轴电抗小，无磁阻转矩，所以不仅转矩密度小，也不适合弱磁扩速。内置式PMSM的永磁体位于转子内部，直、交轴磁路不对称，直轴磁阻大于交轴磁阻，表现出凸极电机的性质，由此产生的磁阻转矩不仅可提高电机输出转矩及过载能力，且同功率密度下电机直轴电感较表贴式大，就为弱磁扩速带来可能。……