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你知道影响轮毂电机功率密度的因素有哪些吗?

时间:2020-12-03 13:37:25 点击:1508 次 来源:洛阳合能电气有限公司
  近年来,电动汽车逐渐出现在人们的视野中,其关键技术之一就是轮毂电机技术。轮毂电机具有高效率、增大车内空间、控制方便等优点,但同时目前还存在一些问题,如簧下质量增加,簧下质量增加,因其输出功率有限,所以难满足电动汽车所需要的高扭矩问题,这就要提高其功率密度。轮毂电机的功率密度是电机设计中的一项重要指标,今天合能电气的小编就来和大家探究一下关于影响轮毂电机功率密度的因素,一起来看看吧。
  

  一、轮毂电机尺寸参数

  轮毂电机

  1、永磁体厚度和极弧系数

  
  永磁轮毂电机的永磁体厚度和极弧系数影响转矩密度,故是轮毂电机功率密度的影响因素之一。轮毂电机的输出转矩波动随永磁体的极弧系数变化很大,随永磁体厚度的变化很小,可通过选取合适的极弧系数来削弱永磁电机的转矩波动。虽然改变永磁体参数可有效提高输出转矩和转矩密度,但是有些参数组合会使转矩波动增大,故在采用这些组合提高永磁电机的转矩密度的同时应采取措施削弱转矩波动。
  

  2、气隙长度

  
  气隙长度也是轮毂电机功率密度的影响因素之一。有实验说明,永磁轮毂电机输出转矩、转矩密度都随极弧系数的变大而大幅提高,随气隙长度的变大而减小;电机质量随极弧系数变大而变大,不随气隙长度变化;转矩波动随极弧系数的变大而变大,随气隙长度的增加其先变小后变大。
  

  二、转子磁路结构

  
  影响轮毂电机功率密度的因素还有转子磁路结构,磁路结构分表面插入式和表面凸出式两种。相比表面插入式磁路结构,表面凸出式磁路结构的气隙磁密、磁链、反电动势的值略大,且气隙磁密和反电动势畸变率略小,说明表面凸出式永磁体产生的气隙磁场更强,正弦性更好。而相比表面插入式磁路结构,虽然表面凸出式的输出转矩略小一点,但是表面凸出式的转矩波动更小,能够使电动汽车的运行性能更好,故采用表面凸出式磁路结构的效果更好。
  

  三、永磁体材料参数

  
  功率密度属于永磁轮毂电机的性能,而性能与尺寸与材料特性密切相关,故永磁体材料参数也影响着电机功率密度。
  
  目前常用的永磁材料主要有:铝镍钴、铁氧体、稀土钴、钕铁硼。铝镍钴特点是剩余磁感应强度较高,可达1.35T,但其矫顽力非常低,较容易被退磁;其温度系数较小,温度对磁性能的影响较小,故其常用于要求有高温稳定性的永磁电机中。铁氧体的特点是矫顽力较大,但剩磁密度较低;由于其不含稀土元素,故其价格低廉;其温度系数为正值,随着温度升高,其矫顽力增大。稀土钴的特点是剩磁密度、矫顽力都很高,而且其退磁曲线几乎是一条直线,有较强的抗去磁能力;其温度系数较小,居里温度较高;因此其磁稳定性非常好,非常适用于永磁电机。钕铁硼是目前磁性能比较好的永磁材料,不仅和稀土钴一样有很高的剩磁密度和矫顽力,且其价格相较稀土钴要低很多;但是其温度系数较大,居里温度较低,选取材料时一定要注意其承受的极限温度。。
  
  经过分析,选择永磁体材料应尽量选取剩磁密度、矫顽力都较高,且耐温能力较强,以免其在温度较高时发生退磁效应。
  
  以上是对影响轮毂电机功率密度的因素介绍,可看出永磁体厚度、极弧系数、气隙长度等轮毂电机尺寸参数对功率密度有影响,选取合数的参数组合可大大提高轮毂电机功率密度,其次转子磁路结构和永磁体材料也是电机功率密度的影响因素。合能电气公司直销各类轮毂电机,创造性地实现了轮毂电机高功率、体积小、安全性高能等优越性能,同时传动效率也要高出不少。如果有朋友需要。欢迎与合能联系详询~
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