车用高速永磁同步电机低交流损耗定子绕组优化

TM351; 扁线电机的绕组交流损耗随着转速升高急剧增大,给电机运行效率与温升特性带来极大影响.本文以车用高速扁线电机为研究对象,对比分析了发卡绕组、槽内换位、连续波绕组和端部扭转换位等方案不同绕组拓扑结构的交直流损耗特性,综合考虑选定端部扭转换位绕组作为优选方案.通过加工试制原理验证样机,证明了有限元分析方法的有效性,并基于端部扭转换位绕组电机进行了优化设计.针对绕组换位引起的定子槽满率下降问题,提出了基于定子阶梯槽型的优化思路.最后,以车用电机全运行速域内的效率分布特性为基准,对比分析了阶梯槽端部扭转换位方案、端部扭转换位方案和发卡绕组方案的效率分布特性.结果表明,与端部扭转换位方案相比,...

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Published in电机与控制学报 Vol. 29; no. 1; pp. 25 - 36
Main Authors 王斯博, 孙明冲, 龚海桂, 杨永喜, 蔡蔚, 谢颖, 尚静, 郭守仑
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江哈尔滨 150001 2025
中国第一汽车股份有限公司研发总院,吉林长春 130013%中国第一汽车股份有限公司研发总院,吉林长春 130013%哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨 150080%北京理工大学机械与车辆学院,北京 100081%哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江哈尔滨 150001
Subjects
高速电机
stator winding
transported winding
交流损耗分析
high speed drive motor
efficiency Map
交直流电阻
换位绕组
效率Map
AC and DC resistance
定子绕组
AC loss analysis
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2025.01.003

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Summary:TM351; 扁线电机的绕组交流损耗随着转速升高急剧增大,给电机运行效率与温升特性带来极大影响.本文以车用高速扁线电机为研究对象,对比分析了发卡绕组、槽内换位、连续波绕组和端部扭转换位等方案不同绕组拓扑结构的交直流损耗特性,综合考虑选定端部扭转换位绕组作为优选方案.通过加工试制原理验证样机,证明了有限元分析方法的有效性,并基于端部扭转换位绕组电机进行了优化设计.针对绕组换位引起的定子槽满率下降问题,提出了基于定子阶梯槽型的优化思路.最后,以车用电机全运行速域内的效率分布特性为基准,对比分析了阶梯槽端部扭转换位方案、端部扭转换位方案和发卡绕组方案的效率分布特性.结果表明,与端部扭转换位方案相比,阶梯槽端部扭转换位方案高速运行时的效率提升约0.2％到0.6％.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2025.01.003