[发明专利]一种永磁同步电机高效率区域调节方法

摘要

本发明公开了一种永磁同步电机高效率区域调节方法，具体包括揭示高效率点与周围点的内在关系，探明高效率点向不同方向运动时电机内铜耗、铁耗以及永磁体涡流损耗的最优配比，进而总结出调节高效率区域的方法。该方法适用于任何形式的永磁电机，可根据设计需求将高效率区域调节至不同运行工况下电机工作点密集区域，有效的将高效率区域与电动汽车运行工况相结合，减少了能源消耗，提升电动汽车续航里程。

主权项

一种调节永磁同步电机高效率区域的方法，其特征在于，包括以下步骤：下列符号定义如下：ni为表示点“i”的转速，Ii表示点“i”的绕组电流幅值，Pcoppi表示点“i”的铜耗，Pironi表示点“i”的铁耗，PPMi表示点“i”的永磁体涡流损耗,Phi表示点“i”的磁滞铁耗，Pci表示点“i”的涡流铁耗，PEi表示点“i”的附加铁耗，Ti表示点“i”的转矩值，Pei表示点“i”的电磁功率；ki表示系数，当i为2或5时大于1，当i为3或4时小于1；步骤1，对目标电机的恒转矩区进行分析，在恒转矩区设定点“1”为最高效率点，并在该点上、下、右、左四个方向各选取一个点“2”、“3”、“4”、“5”，进而构建高效率点与其它点之间的关系；步骤2，分析恒转矩区最高效率点“1”与上方点“2”的转速、电流的关系：n2＝n1，I2＝k2I1，得到两点之间的铜耗联系：进而推导出点“1”效率大于点“2”所要满足的条件k2Pcopp1≥Piron1+PPM1；步骤3，分析恒转矩区最高效率点“1”与下方点“3”的转速、电流的关系：n3＝n1，I3＝k3I1，得到两点之间的铜耗联系：进而推导出点“1”效率大于点“3”所要满足的条件：k3Pcopp1＜Piron1+PPM1；步骤4，分析恒转矩区最高效率点“1”与右边点“4”的电流、转矩、转速的关系：I4＝I1，T4＝T1，n4＝k4n1，得到两点之间的铜耗、磁滞铁耗、涡流铁耗、附加铁耗、永磁体涡流损耗联系：Pcopp4＝Pcopp1，Ph4＝k4Ph1，进而推导出点“1”效率大于点“4”所要满足的条件：Pcopp1＜k4(Pc1+PE1+PPM1)；步骤5，分析恒转矩区最高效率点“1”与左边点“5”的电流、转矩、转速的关系：I5＝I1，T5＝T1，n5＝k5n1，得到两点之间的铜耗、磁滞铁耗、涡流铁耗、附加铁耗、永磁体涡流损耗联系：Pcopp5＝Pcopp1，Ph5＝k5Ph1，进而推导出点“1”效率大于点“5”所要满足的条件：Pcopp1≥k5(Pc1+PE1+PPM1)；步骤6，结合高效率区域所满足的条件，找出水平和垂直方向调节高效率点；步骤7，对于恒转矩区与恒功率区交界处区域进行分析，判断该区域是否满足高效率区域调节条件；步骤8，对于永磁电机的铜耗、铁耗、永磁体涡流损耗进行分析，提出利用绕组、永磁体和硅钢片参数变化来调节高效率区三种损耗配比的方法；步骤9，结合运行工况验证高效率区域调节方法的正确性。