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新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)失效電安全與轉(zhuǎn)矩安全分析

文檔作者：茍亞鳳鐘再敏王心堅王業(yè)勤文檔來源：同濟大學(xué)		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月27日
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22
觸持電棚 2013年第41卷第11期
新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)失效電安全與轉(zhuǎn)矩安全分析
茍亞鳳，鐘再敏，王心堅，王業(yè)勤
(同濟大學(xué)，．卜海201804)
摘要：對}1前新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)失效的電安全問題、轉(zhuǎn)矩安全問題及企業(yè)與研究人員提出的相應(yīng)解決
力’案進行了簡單分忻 j闡述。提出一種以可控磁通永磁 步電動機為核心的電安全問題及轉(zhuǎn)矩安全問題的解決
方案，利刖仿真軟件建立可控磁通永磁同步電動機的有限元模型及電機控制模型，對電機的驅(qū)動性能及失效狀態(tài)
安全性能進行了仿真分析，對電機驅(qū)動狀態(tài)與失磁狀態(tài)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)換進行r仿真分析。仿真分析表明了方案的
有效性
關(guān)鍵詞：新能源汽下；電安全；轉(zhuǎn)矩安全；町控磁通；永磁同步電動機
中圖分類號：TM351 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7018(2013)11-0022-05
Analysis of Electrical Safety and Torque Safety in Failure M ode of
the Electric Drive System for Clean Energy Vehicles
GOU Ya ng，ZHONG Zai-min，WANG Xin-jian，WANG Ye—qin
(Tongji University，Shanghai 201804，China)
Abstract：The potential issues ot electrical satety and torque safety in new clear vehicles were analyzed，the variuus s()一
lutions proposed by domestic and foreign scholars and corporations were described，and a solution with controllable—flux per—
nlanent magnet synchronous motor(PMSM)as the e—drive motors was proposed．A simulation software was used to estab—
lish the finite element model of controllable—flux PMSM and the control model，then the simulation with the motor drive per—
formance in drive mode and safety performance in the failure nlode was done．The state transitions between motor S drive
mode and motor s failure mode were analyzed．The results show an effective solution．
Key words：(：lear energy vehicles；electrical safety；torque safety；eontrollable flux；PMSM
0引 言
汽車的安全問題由來已久，在傳統(tǒng)汽車中，汽車
的主動安全技術(shù)與被動安全技術(shù)發(fā)展已經(jīng)比較成
熟，宋曉琳 與Andreas Raith【21分別提出主被動安
全方案與主被動安全集成方法。新能源汽車采用了
可能危及生命及車輛安全的高電壓電驅(qū)動系統(tǒng)，新
能源汽車的安全性主要包含一個方面 ：結(jié)構(gòu)安
全、高壓安全與化學(xué)安全。葉子波 進行了混合動
汽車碰撞的結(jié)構(gòu)安全研究；李向榮 與潘瑤 分
別進行了燃料電池汽車正面與側(cè)面碰撞的結(jié)構(gòu)安全
研究；朱建新 對電動汽車電安全的診斷與控制策
略進行J，研究；劉碧軍 進行了電動汽車高壓電安
全測試系統(tǒng)研究。本義主要研究內(nèi)容為以永磁電機
為核心的新能源汽車電驅(qū)動失效狀態(tài)下的引發(fā)的安
全問題。
以電機為核心的電驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車的關(guān)
鍵部件，永磁同步電動機的轉(zhuǎn)矩特性好、效率高，是
目前新能源汽車車用電機的主流。但是由于永磁同
收稿[I期：2013—03—07
基金項日：973計劃項}{(2011CB711205)
步電動機存在反電動勢，電機反電動勢正比于電機
的轉(zhuǎn)速，特別是在電驅(qū)動系統(tǒng)失效的狀況下，高速旋
轉(zhuǎn)的電機存在很高的反電動勢。如圖l所示，由于
電驅(qū)動系統(tǒng)中存在儲能元件濾波電容，即使在繼電
器斷開蓄電池之后，驅(qū)動側(cè)的高壓系統(tǒng)還有高 存
在，并且高速旋轉(zhuǎn)的電機產(chǎn)生的反電動勢會通過六
個二極管對電容進行充電，這樣驅(qū)動側(cè)的高壓系統(tǒng)
的高壓在車輛系統(tǒng)失效的情況下存在安全隱患。歐
盟的Economic and Social Council提出新能源車輛碰
撞標(biāo)準(zhǔn)，要求發(fā)生碰撞后高壓系統(tǒng)L的電壓應(yīng)該小
于30 V(AC)或者60 V(DC) 。
繼電器
蓄電
圖1 永磁l刮步電動機驅(qū)動系統(tǒng)，J 恩圖
永磁同步電動機驅(qū)動系統(tǒng)本身失效后(電機干甘
問短路、控制器失效等)，如果電機存在轉(zhuǎn)速，則電
機本身會產(chǎn)生較大的制動轉(zhuǎn)矩，大制動轉(zhuǎn)矩則對車
輛的穩(wěn)定運行造成很大影響，從而存在轉(zhuǎn)矩安全M
題。圖2、圖3分別表示某電機 相短路及某兩相
茍亞盡等 新能源汽車電驅(qū)
微持電棚 2013年第41卷第11期
短路時制動轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化曲線。
圖2 電機三相短路時 圖3 電機某兩相短路時
轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速曲線 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速曲線
寶馬 等公司和一些公交大巴¨ 都采用了以
鑄鋁的籠型轉(zhuǎn)子或者繞線型轉(zhuǎn)子的異步電動機作為
驅(qū)動電機的方案；大陸公司¨ 提出了用電勵磁同步
電動機作為車用電機的方案；國內(nèi)外的學(xué)者提出了
以開關(guān)磁阻電動機作為車用電機的方案 H 。這
樣即使車輛系統(tǒng)發(fā)生失效，一旦關(guān)閉逆變器及勵磁
電路等，異步電動機、電勵磁同步電動機、開關(guān)磁阻
電動機都不會在定子產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，也沒有制動
轉(zhuǎn)矩問題，但是這三種電機的效率、功率密度等方面
都低于永磁同步電動機；并且異步電動機的低速高
轉(zhuǎn)矩起動性能較差，功率因數(shù)低；電勵磁同步電動機
的電刷與集電環(huán)存在可靠性問題；開關(guān)磁阻電動機
的轉(zhuǎn)矩脈動現(xiàn)象較大，雙邊凸極結(jié)構(gòu)也存在可靠性
問題 。
其中博世一聯(lián)合汽車電子公司提出電機側(cè)與輪
邊側(cè)增加爪型離合器方案¨ ，在必要的時候能將電
機與整車的動力傳動路徑脫開，如圖4所示。在車
輛系統(tǒng)失效后，將電機三相線通過下橋臂短路，同時
通過離合器將電機側(cè)與車輪側(cè)的傳動鏈分離，從而
同時保證車輛系統(tǒng)的電安全及避免電機制動轉(zhuǎn)矩對
整車安全性的影響。但在電機驅(qū)動狀態(tài)突然進行短
路的瞬間，會產(chǎn)生很大的定子沖擊電流，如果該電流
加到電機的d軸(且為一ld)，電機中的永磁材料有可
能會有退磁的危險。
蓄電池
一 —J絲型墨l
圖4 博世一聯(lián)合汽車電子公司增加離合器傳動方案示意圖
通過以上分析，針對新能源汽車電驅(qū)動失效的
安全問題，本文提出一種以可控磁通永磁同步電動
機為核心的電驅(qū)動系統(tǒng)?？煽卮磐ㄓ来磐诫妱訖C
有兩種工作狀態(tài)：驅(qū)動狀態(tài)與失磁狀態(tài)，電機在這兩
種狀態(tài)之問的轉(zhuǎn)換可以通過電機的定子電流進行控
制。在電機驅(qū)動狀態(tài)時，電機特性與傳統(tǒng)永磁同步
電動機基本一致；在電機失磁狀態(tài)時，電機的氣隙磁
密極低，電機在低速時的反電動勢很低，電機短路時
制動轉(zhuǎn)矩也極低，這樣在車輛系統(tǒng)失效時，將電機控
設(shè)計分新
? ? ? ．? ? ? ? -一? ? ? ? c， z z 2 刪一一一
制成失磁狀態(tài)，采用短路的方法保證電驅(qū)動系統(tǒng)失
效的電安全及轉(zhuǎn)矩安全問題。
1可控磁通永磁同步電動機結(jié)構(gòu)、功能及有
限元建模 ；
j
本文提出一種Halbach陣列結(jié)構(gòu)的可控磁通永j
磁同步電動機，采用6極36槽結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)剖面圖；
如圖5所示；圖中箭頭方向為永磁體充磁方向；鋁鎳j
鈷永磁體有兩種充磁方向，分別代表了電機的兩種
工作狀態(tài)。 j
鉆永磁體
硼永磁體
圖5 6極36槽司控磁通永磁l司步電動機結(jié)構(gòu)，下意圖
如圖5所示，6極36槽可控磁通永磁同步電動
機的定子結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)永磁同步電動機定子結(jié)構(gòu)基本
相同，采用雙層整數(shù)槽繞組，定子鐵心采用硅鋼片疊i
成。電機轉(zhuǎn)子為內(nèi)置混合式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子鐵心有
硅鋼片疊成，在其上開槽放置永磁體。轉(zhuǎn)子中包含i
釹鐵硼永磁體和鋁鎳鈷永磁體，以類似Halbach陣；
列形式放置，轉(zhuǎn)子每極之問有一定的間隙，鋁鎳鈷、j
釹鐵硼均嵌在硅鋼片內(nèi)；釹鐵硼永磁體作為電機轉(zhuǎn)j
子的主磁通，其充磁方向為對角充磁；鋁鎳鈷永磁體 茍
為徑向充磁，充磁方向受控制系統(tǒng)的直軸電流， 控j鳳
制，作為電機轉(zhuǎn)子的調(diào)整磁通。這種三段式類Hal一!等
bach陣列形式，釹鐵硼永磁體處于每極的兩側(cè)，鋁j新
鎳鈷永磁體處于每極的中間位置，有利于采用直軸：
(d軸)電流， 對其鋁鎳鈷磁通狀態(tài)進行控制，并且i
在驅(qū)動狀態(tài)時(采用， =0控制)，交軸電流 對處 皂
于直軸(q軸)位置的鋁鎳鈷影響很小，保證電機驅(qū)j
動狀態(tài)下的輸出轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定。 !磊
當(dāng)鋁鎳鈷永磁體正向充磁工作于助磁狀態(tài)時 委
(其磁化方向沿著徑向方向向外)，即電機驅(qū)動狀：皇
態(tài)，因鋁鎳鈷永磁體矯頑力低而對永磁主氣隙磁場；圣
貢獻不大，但它起到將釹鐵硼永磁體產(chǎn)生的磁通導(dǎo)；
向定子的作用，鋁鎳鈷永磁體在此方向被強磁化后， i堡
電機永磁主磁通最強。當(dāng)鋁鎳鉆永磁體反向充磁工 矣
作于去磁狀態(tài)時(其磁化方向沿徑向方向向內(nèi))，即；析
電機失磁狀態(tài)，鋁鎳鈷永磁體將釹鐵硼永磁體產(chǎn)生；
的磁通在轉(zhuǎn)子內(nèi)路短路，從而起到減弱永磁主磁通
的作用，鋁鎳鈷永磁體被反方向被強磁化后，電機永 23
茍
亞
鳳
’
等
?
磁主磁通最弱，保證車輛系統(tǒng)的安全性能
電機有限元模型采用6極36槽結(jié)構(gòu)，采用Y型
連接雙層疊繞組，繞組分布如圖6所示，電機定子斜
1個槽距，具體技術(shù)數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 6極36槽口丁控磁通永磁同步電動機技術(shù)參數(shù)
參數(shù) 使 參數(shù) 值
定 外徑／ram 1 8O 每槽匝數(shù) l8股
定了內(nèi)徑／mm 105 并聯(lián)支路 3股
氣隙／mIn 0．7 定轉(zhuǎn)子鐵芯DW315．3．
轉(zhuǎn)子內(nèi)徑／mm 40 釹鎳鈷牌號 N eB35
繞糾線衽／mm 0．8 鋁鎳鉆睥號LNG52
線 ／mm 5 隔磁結(jié)構(gòu) 空氣
有限死軟件葉1，為了減少求解區(qū)域，由于電機
是·個周期對稱的物體，通常可采用一對極下的區(qū)
域進仃求解，如圖6所示。
一
～
圖6 6極36槽電機求解 域與繞組分布
2電機不同工作狀態(tài)下電機模型與控制模型
耦合仿真
孑F電機單獨特性分析時，電機采用有限元模型；
住電機與控制模型耦合仿真時，為r快速求解，將電
機有限元模型等效成狀態(tài)空間的等效模型然后進行
耦合仿真。?？卮磐ㄓ来磐诫妱訖C驅(qū)動、控制算
法模型及有限元等效狀態(tài)空間模型的耦合仿真系統(tǒng)
的系統(tǒng)框圖如圖7所示，電機控制方式采用電流閉
環(huán)的轉(zhuǎn)矩控制。
一
電池
莖絲咂 望氅
簍 圖7耦合仿真模型的示意圖
關(guān)i 2．1電機驅(qū)動狀態(tài)分析
析 電機驅(qū)動狀態(tài)，鋁鎳鈷永磁體正向充磁工作于
； 助磁狀態(tài)時(其磁化方向沿著徑向方向向外)，結(jié)合
電機模型與控制模型對電機驅(qū)動狀態(tài)的滿載工況分
24 別進行耦合仿真及有限元仿真，得到的電機三相電
議持電棚 2013年第41卷第11期
流、d、q軸電流、d軸電流負最大值時電機磁力線分
布、有限元仿真中電機轉(zhuǎn)矩分別如圖8～圖11所
示。
t／ms
圖8 耦合仿真中滿載時Id=0控制的電流波彤
圖
2
。。
10000} 、“ o ■■ id ： _
0r — ～
～
圖10 Id=一6，， =350 A時的磁力線分
l 、
一50}
g 40l
善 [
10}
2? 一3一一4 —5 6
t／ms
圖ll 有限元仿真中滿載時電機轉(zhuǎn)矩
由圖8及圖9可知，即使電機采朋了斜槽結(jié)構(gòu)，
電機相電流仍存在一定的諧波電流；有圖10可知，
在驅(qū)動狀態(tài)下，一定的d軸負向電流對電機轉(zhuǎn)子的
鋁鎳鈷磁通影響較小，電機抗電流諧波穩(wěn)定性較好；
如圖I1所示，由于電機諧波電流及電機結(jié)構(gòu)等因
素，電機仍處在一定的轉(zhuǎn)矩脈動，但其幅值較小(±4
N ·m)。
2．2電機失磁狀態(tài)分析
電機失磁狀態(tài)，鋁鎳鈷永磁體反向允磁工作于
去磁狀態(tài)時(其磁化方向沿著徑向方向向內(nèi))，采用
短路方式消除電機反電動勢。在有限元軟件對電機
失磁狀態(tài)的短路過程進行仿真。電機在磁通控制時
采用負向d軸電流控制，電機由于電感存在，還剩余
一定的負向d軸電流。對電機處于失磁狀念、d、q
軸初始電流分別為， =一170 A、， =0時，進行短路
仿真。
由圖12可知，電機在失磁狀態(tài)下很快進入短路
穩(wěn)態(tài)過程(100 ms以內(nèi))，進入短路穩(wěn)態(tài)后，電機相
電流較小，主要為d軸負向電流，， ，幾乎為0；住進
入短路穩(wěn)態(tài)過程中，電機制動轉(zhuǎn)矩也較，】、，進入短路
新能源汽車電驅(qū)

設(shè)計分新
? — 形 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 一? ? 一
1 2．4電機驅(qū)動狀態(tài)向電機失磁狀態(tài)磁通控制仿真
在分析電機驅(qū)動狀態(tài)(鋁鎳鈷助磁狀態(tài))到電
機失磁狀態(tài)(鋁鎳鈷去磁狀態(tài))的磁通控制時，結(jié)合
j整車運行12況分析(認為車輛高速運行時，一旦發(fā)
!生故障狀態(tài)，并且電機的反電動勢高于標(biāo)準(zhǔn)的安全
j電壓閾值，則需將電機由驅(qū)動狀態(tài)改變成失磁狀態(tài)，
然后采用短路的方法達到電驅(qū)動系統(tǒng)電安全需
j求)。故此時的磁通控制是發(fā)生在電機正在驅(qū)動運
：行時，即電機有很高的轉(zhuǎn)速，電機繞組中存在電流
：(繞組電感使電流不能發(fā)生瞬變)。
電機正在驅(qū)動運行時，電機驅(qū)動狀態(tài)改變到弱
： 磁狀態(tài)的磁通控制可以采用直接短路法。在一定的
： 電機轉(zhuǎn)速下，、j，需要將電機由驅(qū)動狀態(tài)向失磁狀態(tài)
： 轉(zhuǎn)換時，直接利用二相逆變器下橋臂全部導(dǎo)通或者
； 使用外加的短路機構(gòu)，將電機三相短路，利用電機功
： 角變換過程中產(chǎn)生的d軸負向電流對電機轉(zhuǎn)子的磁
通進行控制。
： 結(jié)合電機有限元模型與外電路耦合進行仿真分
； 析。電機驅(qū)動狀態(tài)下運行，， =0、lq=100 A，假定此
： 時發(fā)生了故障，采用直接短路法對電機進行磁通控
制、
1
結(jié)果如圖18所示。電機短路后，出現(xiàn)電流振
； 蕩，有較大的電流沖擊，整個過程時間較短；其中，
電流基本為負向電流，其大小已經(jīng)能夠?qū)﹄姍C轉(zhuǎn)子
； 進行磁通控制，控制電機由驅(qū)動狀態(tài)進入失磁狀態(tài)；
：在磁通控制過程也會出現(xiàn)一定的沖擊轉(zhuǎn)矩，但持續(xù)
： 時間很短，對整車性能響應(yīng)不大。
26
}0 ＼ia、ib ic
( 丁而— 礦 了 一0
t{m s
(a) 相電流變化過程
(b) 1f、， 變化過程
喜 淞
60 一5 廣菇 藥一—
圖18 直接短路法進行磁通控制時的仿真結(jié)果
在仿真巾，當(dāng)負， 電流幅值在大于150 A時，
磁力線分布狀態(tài)基本一致，圖19為某一時刻的磁力
線分布圖，叮見電機內(nèi)的鋁鎳鈷的磁通已完全由助
磁狀態(tài)改變成去磁狀態(tài)，而釹鐵硼的磁通比較穩(wěn)定。
1阪持電棚 2013年第41卷第l1期
圖19 負，， 有最大值時磁 線分布
3結(jié)語
本文對新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)失效的電安傘卜j
轉(zhuǎn)矩安全問題進行了分析與闡述，分析了各種不同
解決方案的特點，提出以可控磁通永磁同步電動機
為核心的解決方案。提出Halbach陣列變磁阻結(jié)構(gòu)
可控磁通永磁同步電動機，結(jié)合控制模型及定價有
限元模型對電機不同上作狀態(tài)及電機狀態(tài)轉(zhuǎn)換進行
了仿真。該可控磁通永磁同步電動機及電安全、轉(zhuǎn)
矩安全解決方案對新能源汽車的電安全問題及轉(zhuǎn)矩
安全問題的研究有一定的意義。
可控磁通永磁同步電動機的最初研究要點問題
是電機的效率最優(yōu)問題，由于文章中?？卮磐ㄓ来?
同步電動機采用鋁鎳鈷永磁材料，采用， =0控制
時，電機的效率無法達到最優(yōu)；由于鋁鎳鉆的特性，
只利用了鋁鎳鈷的磁滯回線兩端工作狀態(tài)。通過優(yōu)
化的磁路設(shè)計及采用新的磁通可變材料—— 釤鉆永
磁材料進行可控磁通永磁同步電動機的設(shè)計，釤鈷
永磁材料可在各種磁滯回線上的 作點上工作，這
樣可以充分考慮到電驅(qū)動系統(tǒng)失效的電機安全特性
及工作特性最優(yōu)化效果。
參考文獻
[1] 宋曉琳，李詩福，馮廣剛．汽車主被動安全集成控制系統(tǒng)方案
設(shè)計[J]．汽車T程，2009，31(7)：653
[2] Raith A，Sattler K，Ertlmeier R，et a1．Networking and integration of
active and passive safety systems[C]／／20 1 1 Proceedings ot the
9th International W orkshop on Intelligent Solutions in Embedded
Systems．IEEE，201 1：75-80
f 3] William F P，Paul R N Automotive vehit le control challenges in
the 21 st century[J]．Control Engineering Practice，2000，8(6)：
605-6l8
『4] 葉子波，符興鋒，周斯加．HEV后碰撞安全性仿真和試驗研究
【J]．華南理 大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011，39(11)：138
143．
[5] 李 榮，萬黨水，白鵬，等．燃料電池汽4二LE晦碰撞安令性研究
[J]．汽車工程，2010，32(3)：213—216．
[6] 潘墻，朱兩產(chǎn)，王大志，等．燃料電池轎車碰撞安全性仿真研究
fj]．汽車工程，2008，30(11)：1013—1017．
[7] 朱建新，鄭榮良，電斌，等．電動汽 高壓電安全診斷與控制策
略的研究[J]．汽乍上程，2007，29(4)：308—312．
[8] 劉碧軍，楊林，朱建新，等．電動汽車高壓電安傘測試系統(tǒng)的研
究f J]．汽車工程，2005，27(3)：274—277．(下轉(zhuǎn)第29頁)
茍亞 等新能源汽車電驅(qū)動
觸持電棚 2013年第41卷第11期
過，這驗證了前面分析的正確性。
2．3基于短路法的直軸超瞬態(tài)電抗分析
短路法就是模擬電機在正常工作時突然發(fā)生定
子三相繞組對稱短路，且之后電機仍然維持額定轉(zhuǎn)
速不變的一個方法，這方法較之磁鏈?zhǔn)睾惴ㄒ灿幸?
個優(yōu)點，就是能夠模擬電機實際工作時的飽和工況
情況。電機初始位置在4相軸線上，電機在165 ms
時發(fā)生短路，圖9為模擬分析過程中定子4相電流
波形
圖9 定子A相電流故障分析
電機在165 ms發(fā)生短路時，轉(zhuǎn)子正好在Q軸
上，也就是說，A相繞組短路時的磁鏈為0。也就是
表示A相繞組感應(yīng)電流中的直流分量為0，這為我
們的分析減少了誤差。
短路后，因為電路中電阻的存在，電流開始衰
減，超瞬變分量衰減很快，最后變成穩(wěn)態(tài)分量，對電
流波形進行包絡(luò)處理，得到超瞬變短路電流，如圖
10所示
姜
t／m s
圖10 相電流包絡(luò)分析
從包絡(luò)處理曲線可以看出，超瞬變短路電流幅
值， ”=8 523．4 A，根據(jù)空載分析有：E。 =382．1 V，
則超瞬變電抗 dt=E0 ／， ”=0．044 82912。
3仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)比較
把磁鏈?zhǔn)睾惴ê投搪贩ǚ抡娣治鼋Y(jié)果與實驗數(shù)
據(jù)比較，如表2所示。
從表2可以看出，無論是磁鏈?zhǔn)睾惴ㄟ€是短路
法，仿真結(jié)果都有很好的精確度，誤差都在5％ 以
內(nèi)，能夠滿足實際中的工業(yè)需求，尤其是兩種仿真方
法對直軸超瞬變電抗的分析結(jié)果很接近，這也驗證
了方法的可行性。
表2 數(shù)據(jù)對比表
數(shù)據(jù)來源 直軸電抗 交軸電抗
實驗值 0．046 143 n 0．032 973 12
磁鏈?zhǔn)睾惴?0．044 863 n 0．031 798 n
短路法 0．0448 29 n 無
4結(jié) 語
同步發(fā)電機的超瞬態(tài)電抗是電機運行性能的一
個重要參數(shù)，它的大小直接影響著電機抵抗故障電
流沖擊的能力，因此獲得它的準(zhǔn)確值具有重要的實
際意義。本文運用有限元分析軟件，運用兩種方法
分別求取發(fā)電機的超瞬變電抗，計算精度很高，兩種
方法互相驗證，并且都具有較強的通用性，可以運用
在其他類型的發(fā)電機諸如永磁同步發(fā)電機等的超瞬
變電抗的求取上，也可以獲得較高的精確度。
參考文獻
[1] 吳旭生，馬偉明，孫俊忠，等．交直流混合供電的多相電機超瞬
變電抗的測定[J]．中國電機工程學(xué)報，2002(11)：65—70．
[2] 湯蘊繆，梁艷萍．二維正弦時變電磁場的串聯(lián)約束問題[J]．哈
爾濱電工學(xué)院學(xué)報，1995(2)：113—120．
[3] 王建設(shè)，湯蘊繆．凸極同步發(fā)電機運算電抗頻率特性及飽和瞬
態(tài)電抗的有限元計算[J]，哈爾濱電工學(xué)院學(xué)報，1986(3)：14—
23．
[4] 梁艷萍，湯蘊繆．水輪發(fā)電機瞬態(tài)電抗的數(shù)值計算[J]．電工技
術(shù)學(xué)報，1996(6)：22—26．
[5] 梁艷萍，周封．用時步有限元法計算汽輪發(fā)電機直軸瞬態(tài)參數(shù)
[J]．電機與控制學(xué)報，1998，2(2)：69—74．
[6] 劉國強．Ansoft工程電磁場有限元分析[M]．北京：電子工業(yè)出
版社，2006．
[7] Fuchs E F，Erdelyi E A．Detemination of waterwheel alternator
transient reactanees from flux plot[J]．IEEE Trans．on Power Apparatus
and Systems，1972，PAS一91(5)：1975—1802．
作者簡介：文紹龍(1988一)，男，碩士研究生，研究方向為電機電
磁分析。
(上接第26頁)
[9] WoAd Forum for Harmonization of Vehicle Regulations．Working
Pany OD Passive Safety，Regulation No．12(Steering mechanism)
[s]．WP29，2010．
[10] Wikipedia．Mini E[EB／OL]．[2013—04—01]．http：／／en．wiki—
pedia．org／wiki／Mini—
E#Powertrain．
[11] 賈子昂．電動客車助力綠色奧運[EB／OL]．日經(jīng)技術(shù)在線．
(2008—08—08)[2013—04—01]．http：／／china．nikkeibp．con．
cn／news／econ／6868-200808080125．htm1．
[12] 上海科學(xué)技術(shù)情報研究所．大陸為歐洲EV廠商生產(chǎn)驅(qū)動馬
達[J]．第一情報，新能源汽車，2011．14(02)：6．
Olszewski M ．Annual progress report for the power electronics and
electric machinery program[R]．u．S．Department of Energy：
Oak Ridge National Laboratory，201 1．
張義民，薛玉春，賀向東，等．基于開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)的
電動汽車振動研究[J]．汽車工程，2007，29(1)：46—49．
Kingsley A E F C，Umans Jr S D．Electric machinery，6th Edition
[M]．New York：McGraw—Hill Higher Education，2003．
聯(lián)合汽車電子有限公司．混合動力及電力驅(qū)動技術(shù)一可持續(xù)
的汽車動力源[z]．上海：聯(lián)合汽車電子有限公司，2011．
作者簡介：茍亞鳳(1988一)，女，碩士，研究方向為新能源汽車動
力控制。 29
文紹龍，等

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