!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!设计与研究"#$%&’()*$%$+*,-
电动汽车燃料电池系统风机用高速永磁
无刷直流电机驱动系统
收稿日期./00120/231
吴晓东4黄捷建
5江西喜泰电机有限公司4余江661/007
摘要.根据电动汽车燃料电池系统风机的要求4研制开发了一种高速大功率永磁无刷直流电机及驱动系统8针对高速大功率的特点4采取了一些技术措施4并在样机中得到验证8样机测试结果达到了设计要求8
关键词.燃料电池9风机9高速9大功率9永磁无刷直流电动机9
中图分类号.:;6<3文献标识码.=文章编号.30032<>?>5/001706200?620/
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’引言
为解决汽车尾气对环境的污染问题4世界各国都在研究以燃料电池系统为动力的电动车8燃料电池系统具有能量转换效率高(工作温度低和零排放等优点8它是一种将氢燃料及氧化剂转化为电能及反应产物的装置8一般其氧化剂用含有氧气的空气4而向燃料电池供应空气的装置是风机8风机消耗很大一部分能量4大约占了燃料电池总输出的12 /0)8故燃料电池的风机系统是其关键部件之一8降低风机电机的能耗4减轻重量4减小体积4对于提高燃料电池系统的整体性能有着重要的意义8设计的高速无刷直流电动机及驱动系统8参数要求为.额定电压.630*y n9额定功率.6o+,Z9额定转速.?04000转-分8电机具有一定的密封性4应尽量减少风机内气体进入电机8电机需采用风冷8系统效率.>1)8
/系统设计
鉴于这种高速大功率无刷电机的特点4设计中采取一系列的措施8主要是.采用高电密设计4无槽叠绕组4高密4散热筋风道冷却方式4弹簧预压滑动式轴承室结构等8
/o/高电密设计
燃料电池系统风机电机额定功率是6o+,Z4但实际上经常工作在6o+,Z以下8所以4要求电机在整个功率范围内都尽可能具有高效率8对于该型高速电机来说4由于铁耗及机械损耗在总损耗中占了很大部分4铜耗占的比例很小4故采用高电密设计8此时并不会让额定功率时的效率变低4效率仍非常高4而且此时效率曲线更平坦4电机在比较小的功率时效率就很高4达到了风机在整个工作过程都节能的目的8
以下是分别采用电密为3?o0=-}}/(+o0=-}}/时计算的电机效率曲线8
/o0高密散热筋风道冷却方式
对于这种高速大功率无刷电机来说4在额定功率6o+,Z时4总损耗有?1>瓦8这些损耗绝大部分
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万方数据