电磁方面电动汽车驱动电机设计计算机仿真.pptx
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1、 随着能源使用紧张,石油价格上涨,以及生态环境等问题的日益突出,汽车行业面临新的挑战。新能源电动汽车面临着前所未有发展机遇,既有社会的实际需求,又有国家的大力支持,在众多的电动汽车厂家中谁先掌握行业关键技术,那么将获得巨大的成功。第1页/共55页 电动汽车驱动电机,作为电动汽车的心脏,其工作性能是评价一台电动汽车品质的重要组成部分。在当前如此激烈的市场竞争环境下短周期内开发性能优良的产品提升市场竞争力成为企业生死存亡的关键。各种电机的工作状态和性能均由电磁场来决定。所以电磁场数值分析和计算机仿真 模拟可为产品的设计和优化提供最可靠的依据,节省开发成本,许多花费巨大的模拟试验得以用电磁场数值计算
2、方法代替。以至于使用计算机进行电机仿真成为快速开发新产品,进行电机设计的重要手段。第2页/共55页 建立在电磁计算基础上的Ansoft软件,为设计工程师们提供了精确、快速、高效的设计平台。在现代通讯系统、雷达、计算机、天线、高速PCB、集成电路、封装、连接器、光电网络、电机、开关电源、机电系统、汽车传动系统设计和复杂EMI/EMC仿真中,Ansoft领先的基于物理原型的解决方案能够快速精确地仿真和验证设计方案,电磁场、电路和系统全集成化的设计环境能够在系统设计时精确考虑细节的电磁场效应,从而确保系统性能,降低设计风险,推进创新,洞察设计内核,获得长期竞争优势。现在,我们将以永磁同步电机为例,简
3、单的对该软件的应用进行介绍。第3页/共55页永磁同步电动机的特点 永磁同步电动机具有一些其它结构电机所没有的特点。主要有:转矩纹波小,转速平稳,动态响应快速准确,过载能力强。永磁同步电动机的最大转矩可以达到额定转矩的 3 倍以上。对电 机系统在负载转矩变化较大的工况下稳定运行非常有利。高功率因数、高效率。它的效率比同规格的异步电动机可以提高 28 个百分点。与电励磁同步电 动机相比,永磁同步电动机省去了励磁功率,提高了效率。而且,永磁同步 电动机在 25%120%额定负载范围内均可以保持较高的功率因数和效率,使轻载运行时节能效果更为显著,在长期的使用中可以大幅度地节省电能。体积小、重量轻。结构
4、多样化,应用范围广。永磁同步电动机由于转子结构极其多样,产生了特点和性能各异的许许多的品种。可靠性高 与直流电动机和电励磁同步电动机相比,它没有电刷,简化了结构。增加了可靠性。第4页/共55页 鉴于永磁同步电机的这些优点,使其成为电动汽车驱动电机的最佳选择,况且,我国有着丰富稀土资源的得天独厚的优势,更使稀土永磁电机成为电动汽车驱动电机研究的主要方向。第5页/共55页 Maxwell 软件包是 Ansoft 公司针对机电系统电磁计算开发的有限元软件包,包含 2D 和 3D 求解器。Maxwell 2D 是一种功能强大、结果精确、易于使用的二维电磁场有限元分析软件,它所包含的自上而下执行的用户界
5、面、领先的自适应网格剖分技术、用户定义材料库等特点,使得 Maxwell 2D 在易用性上遥遥领先。其包含静磁场、涡流场、静电场、恒定电场、交变电场和瞬态场等数种求解器。具有高性能矩阵求解器和多 CPU 处理能力,提供了最快的求解速度第6页/共55页Maxwell进行电机设计的一般步骤第7页/共55页Rmxpt Rmxpt 软件包软件包是针对电机的是针对电机的磁路设计开发磁路设计开发的软件包,其的软件包,其中包含了三相中包含了三相感应电机,单感应电机,单相感应电机,相感应电机,三相同步电机、三相同步电机、无刷永磁直流无刷永磁直流电机、可调速电机、可调速同步电机、永同步电机、永磁电机、开关磁电机
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