Cải tiến hiệu suất của động cơ IPM thông qua việc thay đổi cấu trúc rotor-ứng dụng cho xe điện
267 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.83.2022.1-10Từ khóa:
Động cơ IPM; Phương pháp phần tử hữu hạn; Cấu trúc nam châm kiểu kép 2V; Cấu trúc nam châm kiểu VI và độ gợn mô men.Tóm tắt
Bài báo nghiên cứu động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu gắn chìm IPM dẫn động cầu sau của hãng xe điện hãng Tesla với công suất 200 kW- 450 Nm. Nghiên cứu này tập trung vào phân tích và đánh giá hiệu năng của động cơ điện. Các dữ liệu đầu vào và các kết quả mô phỏng cải tiến được sử dụng để phân tích và so sánh so với phiên bản hiện có. Các thiết kế cải tiến mô hình ghép nam châm kiểu kép 2V và kiểu tam giác ngược đã được áp dụng nhằm tạo cho mô-men xoắn duy trì ở mức cực đại ở miền tốc độ rộng được dụng cho xe điện. Mật độ mô-men xoắn, độ gợn mô-men xoắn và công suất đầu ra được nghiên cứu đánh giá dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn với các cấu trúc điện từ khác nhau. Trong thực tế, các cấu trúc thiết kế điện từ của kết cấu rôto kiểu kép 2V và VI là sự lựa chọn tốt nhất vì đây là kết cấu đơn giản để chế tạo và sản xuất hàng loạt. Để có mật độ và hiệu suất mô-men xoắn cao hơn, nam châm 2V hoặc VI hai lớp có thể điều chỉnh lệch bước hình sin để giảm thiểu các thành phần hài của đô gợn mô-men xoắn và sức phản điện động.
Tài liệu tham khảo
[1]. Z. Rezvani, J. Jansson, and J. Bodin, “Advances in consumer electric vehicle adoption research: A review and research agenda,” J. Transp. Res. Part D: Transport and Environment, vol. 34, pp. 122-136, Jan. (2015). DOI: https://doi.org/10.1016/j.trd.2014.10.010
[2]. K. T. Chau, C. C. Chan, and C. H. Liu, “Overview of Permanent-magnet brushless drives for electric and hybrid electric vehicles,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 55, no. 6, pp. 2246–2257, Jun. (2008). DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2008.918403
[3]. Y. Yang, et al., “Design and Comparison of Interior Permanent Magn Motor Topologies for Traction Applications,” IEEE Trans. Transp. Electrification, vol. 3, no. 1, pp. 86–97, Mar. (2017). DOI: https://doi.org/10.1109/TTE.2016.2614972
[4]. Huynh TA, Hsieh M-F. “Performance Analysis of Permanent Magnet Motors for Electric Vehicles (EV) Traction Considering Driving Cycles”. Energies. 11(6):1385, (2018). https://doi.org/10.3390/en11061385
[5]. Liu X, Lin Q, Fu W. “Optimal Design of Permanent Magnet Arrangement in Synchronous Motors”. Energies. 10(11):1700, (2017). https://doi.org/10.3390/en10111700 DOI: https://doi.org/10.3390/en10111700
[6]. Çetin, Emrah & Daldaban, Ferhat. “Analyzing the Profile Effects of the Various Magnet Shapes in Axial Flux PM Motors by Means of 3D-FEA”. Electronics. 7. 13. 10.3390/electronics7020013, (2018). DOI: https://doi.org/10.3390/electronics7020013
[7]. Eklund P, Eriksson S. “The Influence of Permanent Magnet Material Properties on Generator Rotor Design”. Energies. 12(7):1314, (2019). https://doi.org/10.3390/en12071314 DOI: https://doi.org/10.3390/en12071314
[8]. Lu, C.; Ferrari, S.; Pellegrino, G. “Two design procedures for PM synchronous machines for electric powertrains”. IEEE Trans. Transp. Electrif. 3, 98–107, (2017). DOI: https://doi.org/10.1109/TTE.2016.2646738
[9]. T. A. Huynh, and M.-F. Hsieh, “Performance analysis of permanent magnet motors for electric vehicles (EV) traction considering driving cycles,” Energies, vol. 15, no. 8, 2711, May (2018). DOI: https://doi.org/10.3390/en11061385
[10]. Y. Wang, N. Bianchi, and R. Qu, “Comparative Study of Non-Rare-Earth and Rare-Earth PM Motors for EV Applications,” Energies, vol. 9, no. 4, 285, Apr. (2022). DOI: https://doi.org/10.3390/en15082711
