电动汽车永磁同步电机的有限元分析及优化

驱动电机的优化设计是电动汽车的关键技术之一.以一台额定功率45 kW、额定转速3000r/min的电动汽车永磁同步电机为研究对象.首先,利用磁路法得到电机的初步设计方案,并利用有限元法对电机进行电磁场分析,验证初步设计方案的合理性,并通过永磁体斜极的方法改善了空载反电动势波形.然后,采用遗传算法对电机的设计参数进行优化,计算结果显示,齿槽转矩、空载气隙磁密及永磁体用量等参数优化效果显著.最后,分析了设计电机在不同工况下的性能,通过参数化分析计算得到电机效率MAP图,对设计电机整个运行范围的性能以及损耗情况进行分析,证明了优化设计方法的有效性.