通用雪佛兰Bolt 电动汽车的电机设计

通用汽车公司推出的最新款电动汽车即雪佛兰Bolt电动汽车，其具有较低的成本和较长的续驶里程。预计Bolt电动汽车充电一次的续驶里程为320km，售价低于3万美元。对Bolt电动汽车电机的设计过程进行了介绍。

在选择Bolt电动汽车的电机类型时，基于永磁同步电机具有功率损耗小、功率密度大和启动转矩大等优点，因而将该种电机作为Bolt电动汽车所选电机类型。传统永磁电机由于相邻磁极的不对称性，所生成的磁场不均匀，电机运行时会产生较大的转矩脉冲和径向力，因此需要对传统永磁电机进行设计优化。设计参数主要包括：永磁体布置、定子结构、转子结构、绕组结构和冲压齿槽分布等。对这些参数的设计与通用雪佛兰斯帕可（Spark）电动汽车使用的电机相似。对定子、转子结构的优化设计需要同时进行，设计时采用较多数量的磁极对数，尽可能降低因磁极的不对称性而造成的影响。由于电机中定子、转子产生的功率损耗与定子、转子之间的散热有关，因此在电机的定子、转子表面进行了开槽设计，将其作为散热风道，提高散热能力。此外，为尽可能降低产生的径向力，将永磁体沿轴向和径向进行分段，从而抑制永磁体内部涡流，消除径向力的产生。采用有限元方法对优化设计后的电机进行分析表明，优化设计后的电机效率达到97%，且具有良好的散热特性。

FaizulMomen etal.SAE 2016-01-1228.

编译：陈丁跃