电动汽车用异步电动机定子槽优化设计

董妍男，颜建虎，陈远晟，应展烽，张旭东

(南京理工大学，南京 210094)

0 引 言

电机驱动控制系统作为电动汽车的主要执行机构，是电动汽车的核心部件之一。异步电动机具有结构简单、运行可靠、维护方便等特点，被广泛地运用于低速电动汽车中。但是车用电机狭小的工作空间、频繁的起停与加减速等特点，导致电机温升较大。温升直接影响着电机的寿命和效率等性能以及汽车的安全稳定行驶[1]。因此，国内外众多学者围绕电机温升与损耗优化开展了电机结构参数与控制方面的研究工作。

在电机结构参数优化设计中，大多采用有限元法建立电机模型对其参数进行优化，该方法可以在预优化阶段对模型进行较快的粗优化[2]。目前已有学者用有限元方法就电机定子槽对损耗与温度的影响进行了研究。文献[3]研究了定子槽开口对定子铁心和永磁体功率损耗的影响，研究结果表明定子槽开口会使得定子铁心的磁密整体下降，同时较大的定子槽口也会引起气隙中磁密的变化，导致涡流损耗的增加。文献[4]针对永磁电机建立了有限元仿真模型，在半开式槽和一台全开式槽的电机上进行了有限元计算，结果表明定子槽口在使得定子铁耗降低的同时会导致涡流损耗的增大。文献[5]通过建立轴向磁通永磁样机模型并开展二维负荷性能分析，发现可以通过在开口处引入软磁楔的方法，改善电机的空载性能。文献[6]对小型感应电机进行了二维有限元仿真，通过函数拟合的方法得到了某种型号电机定子槽开口与转子涡流损耗之间的定量变化关系。……