王道涵 彭 晨 王秀和

电动汽车高性能永磁电机转矩脉动与电磁振动抑制方法研究*

王道涵 彭 晨 王秀和

(山东大学电气工程学院 济南 250061)

转矩脉动和电磁振动是制约内置式永磁同步电动机在电动汽车领域应用的两项重要因素，目前工程中通常采用定子斜槽或转子磁极分段方法对其进行抑制。对定子斜槽和转子磁极分段两种方法进行了全面的分析和对比，为高性能电动汽车永磁电机尤其是内置式永磁电机的转矩脉动和电磁振动抑制提供技术参考。通过有限元模型全面对比了两种电机的齿槽转矩、反电动势、电感参数、磁阻转矩、不同供电方式下瞬态转矩等多方面电磁性能；建立了电机的耦合多物理场模型，分别计算对比了激振力、模态频率和振动加速度响应等电磁振动属性。最后，分别制作了转子磁极分段电机和斜槽电机样机，进行了全面的电机试验，并与仿真结果进行了对比验证。结果表明，转子磁极分段电机在大负载大惯量的工况下能够达到与斜槽电机相近的力能品质，且对电磁振动具有较好的抑制效果。相比斜槽电机，转子磁极分段电机有助于降低电机加工的成本与难度，受轴向长度的制约较小。

电动汽车驱动系统；内置式永磁同步电机；电磁振动；转矩脉动

1 引言

由于具有节能高效、环境友好、操控灵活等优点，当前纯电动汽车和混合动力汽车的市场占有率正稳步提升[1]。为了获得良好的运行性能，需要使用具有高功率密度和宽恒功率调速范围的驱动电机作为电动汽车的动力源[2]。……