基于Preisach模型的永磁同步轮毂电机损耗及温度场建模与分析

作者:张立军; 徐杰; 孟德建

摘要:针对永磁同步轮毂电机运行过程中发热明显,严重影响永磁体性能和电机寿命的问题。开展电机铁心材料磁滞特性试验,测试一维磁化条件下的磁滞回线,考虑不同磁场强度和磁场高频特性对磁滞特性的影响。考虑到经典Preisach理论无法解释磁场频率过高的现象,基于对称小回环(Symmetric minor loops,SML)的密度函数离散化方法建立高频磁场强度变化的磁滞特性模型,通过与试验结果的对比发现该方法预测结果准确,对于在不同频率下的磁化特性有很好的模拟效果。根据铁心损耗的影响因素分析,提出考虑旋转磁化影响、磁密谐波影响的铁心损耗旋-交系数计算铁心损耗。最后建立电机三维温度场模型,仿真计算不同工况下各个部件的温升情况及危险点,并在试验台上进行电机温升试验,与仿真结果进行对比验证。仿真结果电机温度最大值为73.2℃,试验最高温度为72.6℃,证明电机损耗计算以及温度场仿真的准确性。研究结果表明,考虑磁场强度和磁场频率对铁心磁化特性的影响,能有效改善电机电磁计算中的缺陷,提高电机电磁场、损耗及温度预测的准确性。

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关键词:
  • 轮毂电机
  • 磁滞特性
  • 铁心损耗
  • 电磁场
  • 温度场

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期刊名称:机械工程学报

期刊级别:北大期刊

期刊人气:3793

杂志介绍:
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国机械工程学会
出版地方:北京
快捷分类:机械
国际刊号:0577-6686
国内刊号:11-2187/TH
邮发代号:2-362
创刊时间:1953
发行周期:半月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:1.36
综合影响因子:1.89