摘要：随着中国人对汽车需求的不断提升，同时又要兼顾对环境的保护，发展电动汽车势在必行。而永磁同步电机凭借着优异的性能脱颖而出。但它较高的功率密度也造成了较高的功率损耗，这个缺点将使电机各部件温度的快速升高，对电机运行还是使用寿命都将造成严重影响。所以本文将以一台30 电动汽车驱动用内置型磁钢转子永磁同步电机为研究对象，进行分析计算。

首先，运用ANSYS Electronics Desktop设计一台30 内置型磁钢转子永磁同步电机，对电机定转子，绕组，永磁体等部件参数进行确定。并对空载电机和额定状态下电机进行仿真验证，确定电机各项参数在合理范围内。

其次，对电机在不同运行场景下的工况进行电磁损耗计算，对铁耗，铜耗在不同转速和不同转矩时变化情况进行参数比较。

最后，把所得电磁损耗代入Ansys Workbench中，运用 瞬态温度场仿真模块，对自然风冷条件下额定工况和最高过载工况的电机热特性进行分析，检验电机是否能正常运行。

关键词： 内置V 型永磁同步电机 电磁损耗 热特性

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-5

第一节 课题研究的背景及意义-5

第二节 课题研究的发展及现状-6

一、国内外电动汽车驱动电机的发展-6

二、永磁同步电机发展及现状-6

三、电磁损耗和热特性研究发展及现状-8

第三节 本篇文章主要研究内容-9

第二章 内置V型磁钢转子永磁同步电机的建模和分析-11

第一节 麦克斯韦方程组-11

第二节 内置V型永磁同步电机有限元建模-12

一、电机尺寸的确定-13

二、电机气隙长度的选择-14

三、定子槽数和定子槽型设计-14

四、定子绕组设计-15

五、“V”型永磁体设计-15

第三节 内置V型永磁同步电机常规电磁性能的分析-16

一、空载特性-17

二、负载特性-20

第四节 本章小结-21

第三章 永磁同步电机的电磁损耗计算-22

第一节 铁耗的仿真计算-22

一、电机铁耗的计算理论和材料设置-22

二、电机铁耗的分布-24

三、定子铁耗的构成与对比-25

四、电机铁耗在不同转速下的仿真计算与对比-26

五、电机铁耗在不同过载倍数下的仿真计算与对比-30

第二节 铜耗的仿真计算-31

一、电机定子绕组理论值计算-31

二、铜耗在不同工作状态下仿真计算与对比-32

第三节 电机各电磁损耗仿真计算汇总-34

第四节 本章小结-34

第四章 内置V型磁钢转子永磁同步电机的热特性研究-36

第一节 热特性方法选择-36

第二节 电机模型的简化-37

第三节 电机各部件材料系数的确定-37

第四节 电机热特性仿真分析-38

一、自然风冷下额定工况-38

二、自然风冷下2.0倍负载工况-40

第五节 本章小结-41

参考文献-42

致谢-44