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万博ANSYS的博客

2019年5月9日

工程师减少电动汽车开关磁阻电机的转矩脉动

开关磁阻电机(srm)可以成为交通,农业,采矿,民用和战术部门的电气化解决方案。srm是电动汽车的一个很好的电机选择,因为它们成本低,效率高,能够在恶劣的环境中运行。

阻碍srm的一个挑战是,它们容易受到扭矩波动的影响,这会导致噪音并降低电机的使用寿命。

一个100千瓦SRM MILSPEC控制器与转矩脉动减缓技术,由连续解决方案创建。

为了应对这一挑战,Ansys Startup Program成员Continuous Solutions万博使用Ansys Maxwell来优化电机的控制算法。优化后的扭矩波动降低了90%,噪音降低了50%。

什么导致srm转矩脉动?

为了控制和理解扭矩脉动,Continuous Solutions需要确定其设计如何影响产生扭矩脉动的条件。

转子截面上的磁通仿真

srm利用低磁阻材料(如铁和钢)与磁场对齐的能力。SRM在定子和转子上具有相控绕组,转子由低磁阻和高磁阻区域组成。

当电力被送到定子绕组时,材料的磁通和磁阻产生一个力,使转子极与最近的定子极对齐。SRM控制算法依次打开和关闭定子绕组以移动磁场,迫使转子旋转。

挑战在于,由于结构变形和磁转矩谐波,该过程还会产生振动和噪声,从而迫使定子和转子相互作用。改变扭矩的相互作用和振动-因此扭矩脉动-产生噪音并限制电机的使用寿命。

如何设计转矩脉动较小的srm

持续解决方案的目标是创建一个成本更低、更可靠的SRM。这意味着它不能通过使所有部件更坚固来增加发动机的寿命,因为这会增加成本。

相反,Continuous Solutions创造了一种新的控制算法,可以在没有转矩波动的情况下运行SRM。如果由于转矩波动,电机将向一个方向抖动,新的控制算法将向电机注入一个信号,以产生一个磁场来抵消这种抖动。

显示SRM的转矩与当前负载和转子位置之间关系的三维图

因此,Continuous Solutions能够将扭矩波动降低90%,噪音降低50%。

要详细了解Continuous Solutions如何创建此算法并研究SRM转矩脉动,请阅读:下一代电动汽车电机-静音处理。

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