Примеры проектирования бесщеточных электродвигателей на

95 
постоянных магнитах для электромобилей 
 
Из-за высокой плотности мощности и крутящего момента бесщеточные электродвигатели на 
постоянных магнитах особенно применимы для полного привода, когда полезное пространство для 
размещения двигателя сильно ограничено. Существует два основных типа полноприводных двигателей: 
высокоскоростной двигатель в сочетании со встроенным редуктором и низкоскоростной двигатель с 
прямым приводом с внешнего ротора. Поэтому, для примера будут рассмотрены и проанализированы два 
типа бесщеточных электродвигателей на постоянных магнитах: синхронный двигатель на постоянных 
магнитах планетарного типа и двигатель постоянного тока на постоянных магнитах (ПОСТ.ТОКА ПМ) с 
внешним ротором.
 
4.7.1 Синхронный электродвигатель на постоянных магнитах с 
планетарной зубчатой передачей 
В случае, когда синхронный двигатель на постоянных магнитах предназначен для высокоскоростной 
работы, требуемый размер и вес могут быть значительно уменьшены, что приводит к высокой плотности 
мощности и высокой плотности крутящего момента. Между тем, чтобы соответствовать скорости вращения 
двигателя и скорости вращения колеса, в двигатель интегрирована одноступенчатая планетарная передача 
таким образом, чтобы солнечная шестерня соединялась с ротором на постоянных магнитах, а зубчатое 
колесо монтировалось с ободом колеса. Конечно, общая плотность мощности и плотность крутящего 
момента этого синхронного двигателя на постоянных магнитах, включая высокоскоростной двигатель и 
планетарную передачу, должны быть выше, чем у низкоскоростного синхронного двигателя с прямым 
приводом.
Исходя из требований типичного пассажирского электромобиля, технические характеристики 
синхронного двигателя на постоянных магнитах с планетарной передачей приведены в Таблице 4.6.
Стремясь к простой и надежной конструкции, способную выдержать нагрузки высокоскоростных 
операций, была принята топология синхронного двигателя на постоянных магнитах с трехфазной 
четырехполюсной внутренней радиальной окружностью. На рис. 4.27 показана развернутая диаграмма. На 
основании спецификаций можно инициализировать геометрические размеры и параметры этого двигателя, 
как указано в Таблице 4.7.
Чтобы учесть эффекты насыщения, анализ конечных элементов широко используется для бесщеточных 
двигателей на постоянных магнитах. Распределение электромагнитного поля синхронного двигателя на 
постоянных магнитах при номинальных условиях показано на рис. 4.28. Можно наблюдать, что когда 
плотность тока якоря равна 4.2 A/мм
2
, значительного магнитного насыщения не наблюдается.
Taблица 4.6 
Технические характеристики синхронного двигателя на постоянных магнитах 
планетарного типа
Напряжение
DC 360 В
Номинальная мощность
6.3 кВт
Номинальная скорость
3000 об/мин
Номинальный крутящий момент
20 Нм
Работа с постоянным крутящим моментом
0–3000 об/мин.
Работа с постоянной мощностью
3000–9000 об/мин.
Передаточное число 
10: 1 

96 

жүктеу/скачать 23,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: