2。4 电磁场基本理论 8

2。5 本章小结 10

第三章 双层磁障 FI-PM 电机的设计 11

3。1 双层磁障 FI-PM 电机的提出 11

3。2 双层磁障 FI-PM 电机主要参数 12

3。2。1 电机主要尺寸 12

3。2。2 额定参数 14

3。3 双层磁障 FI-PM 电机结构设计 15

3。3。1 转子结构设计 15

3。3。2 定子结构设计 21

3。3。3 电机结构尺寸参数确定 23

3。4 本章小节 24

第四章 双层磁障 FI-PM 电机仿真分析 25

4。1 有限元法及软件介绍 25

4。1。1 有限元法简介 25

4。1。2Ansoft Maxwell 软件介绍 25

4。2 双层磁障 FI-PM 电机建模 25

4。3 双层磁障 FI-PM 电机仿真分析 27

4。3。1 静态仿真 27

4。3。2 空载瞬态仿真 30

4。3。3 负载瞬态仿真 35

4。3。4 矩角特性 40

4。3。5 齿槽转矩 41

4。3。6 电感 42

4。4 电机弱磁性能与恒功率调速范围 44

4。5 本章小结 46

总结与展望 47

致谢 48

参考文献 49

第一章 绪论

1。1 课题研究背景及意义

近年来，随着国家对节能减排工作的推进，节能电机的市场需求量越来越多，各 领域研究者加大了对节能电机的研究。永磁同步电机不仅重量轻、体积小，而且有着 效率高、功率密度高等优点，应用前景很广阔。很多企业及院校等都积极参与其研发， 开发出了许多新型电机。永磁电机是众所周知的节能电机，可广泛应用于机械设备、 航空航天、航海、电梯、家用电器、电动汽车等领域，因此具有很好的研究价值。

永磁电机在汽车工业中的应用是最多的，汽车的现代化是离不开电机的，电机是 汽车中极其关键的部件，对其研究具有重要的现实意义。由于环境污染的严重、石油 资源的减少，各国都在实行节能减排工作，而电动汽车具有低排放、低污染特性，得 到各国政府大力扶持，发展前景良好。其中日本在电动汽车领域遥遥领先，驱动电机 就是采用的永磁电机。丰田的普锐斯（Prius）到目前为止已经推出了三代，其中每一 代电机的功率都有所提高[1]。2007 Camry 永磁同步电机转子永磁体为 V 型；2008 LS600h 电机转子内永磁体为三角型[2]，这两款混合动力汽车的电机都达到了很好的 性能要求。本田公司的 Accord 的电机转子结构为表面嵌入式，它采用轻度混合动力 系统。上述几种类型的永磁电机的转子实物图如图 1-1 所示。此外，美国、德国也有 将永磁同步电机用于电动汽车的实例。