邓文哲 左曙光 林 福 吴双龙 毛 钰

（同济大学新能源汽车工程中心 上海 201804）

偏心条件下轴向磁通轮毂电机不平衡弯矩建模与分析

邓文哲 左曙光 林 福 吴双龙 毛 钰

（同济大学新能源汽车工程中心 上海 201804）

为了分析静态偏心和动态偏心对轴向磁通轮毂电机的影响，首先建立了未偏心时轴向磁通电机气隙磁场的准3D解析模型，该模型分别通过复数相对气隙磁导和径向修正函数考虑了开槽和边缘效应对气隙磁场的影响；然后通过分析静态偏心和动态偏心时气隙长度随时间和空间的变化，建立了偏心条件下轴向磁通电机的气隙磁场解析模型，有限元结果表明该模型可以准确预测偏心条件下任意位置的气隙磁通密度；最后根据该模型分析了偏心对轴向电机气隙磁场和电磁力的影响，提出了计算不平衡弯矩的方法。结果表明：不同于径向电机，偏心除了产生不平衡磁拉力，还会使轴向磁通电机产生与旋转方向正交的弯矩，该弯矩有导致偏心进一步加剧的趋势。

轴向磁通轮毂电机 静态偏心 动态偏心 解析模型 弯矩

0 引言

分布式驱动电动汽车以其特有的结构及性能优势成为未来汽车发展的方向[1]。轴向磁通永磁同步电机也被称为盘式电机，由于其结构紧凑、轴向长度小、功率密度高，作为轮毂电机使用具有非常广阔的应用前景[2-4]。然而由于轮毂电机经常工作在起动、加速、制动等各种复杂工况下，制造装配过程中的误差、运行过程中受到的外力冲击以及定、转子质量的不平衡等多种因素都会引起轴向磁通电机的定、转子轴线不再重合，从而产生偏心。……