：基于某款36 kW的电动汽车驱动用永磁同步电机，正在保障体积相似的条件下，分歧对照剖判了圆铜线绕组电机和扁铜线绕组电机的职能，同时剖判了整车NEDC（新欧洲驾驶周期）工况下的2种电机功用发扬。剖判结果显示，扁铜线电机的功率密度获得了大幅的晋升，功用也晋升明明。其余，正在整车NEDC工况下，扁铜线电机的现实作事功用也晋升明明，特殊是当整车高速行驶时，功用晋升尤为明明，有用办理了电动汽车高速行驶时能耗过高的题目。

　　作家简介：姚学松（1987—），男，工程师，硕士，重要从事新能源汽车电驱动体例推敲作事。

　　永磁同步电机行动现时电动汽车的主旨零部件[1]，其职能直接影响电动汽车的动力性、经济性及牢靠性。目前的永磁同步电机手艺一经发达得特别成熟，动力性、牢靠性方面均可满意电动汽车的请求。

　　但对经济性的寻找是无终点的。电动汽车对永磁同步电机的经济性需求重要指以最低的单元本钱告竣最高的输出才干，同时得到更高的能量转换功用。扁铜线绕组（又称发卡式绕组、Hair-Pin绕组）手艺是现时的热门手艺，邦外里电动汽车驱动电机已普及采用。区别于古板的圆线电机绕组通过定子槽口嵌入到定子槽内，扁铜线电机的组织特质为绕构成型后直接从定子端面插入到定子槽内，不受定子槽口尺寸的影响，因而定子绕组的两头尺寸短，且绕组的槽满率能够计划得更高。因而，扁铜线绕组电机的端部损耗更低、功率密度更高，从而到达了进步电机功用、低浸本钱的方针[2]，相符电动汽车对驱动电机的职能需求及经济性需求。

　　本文基于一款36 kW的电动汽车驱动用永磁同步电机，将本来的古板圆铜线绕组永磁同步电机改为扁铜线绕组永磁同步电机，通过对照剖判圆铜线绕组电机和扁铜线绕组电机的职能，并连接电动汽车的NEDC（新欧洲驾驶周期）工况[3]，剖判圆铜线绕组电机和扁铜线绕组电机整车NEDC工况下的能耗情景，总结扁铜线绕组对电机职能和整车能耗的晋升幅度，为后续的扁铜线电机计划供应必然的参考。

　　电机运转时，能量以电磁能的样式通过定、转子之间的气隙实行转达，对应的功率称为电磁功率，因而电磁功率与电机的重要尺寸亲切干系[4]，其预备公式可外达为：

　　式中，D为电机的定子死心直径； lef为电机的定子死心有用长度；P为电机的功率；αp为极弧系数；KNm为气隙磁场的波形系数； Kdp为电枢绕组系数；A为电流线负荷； Bδ为气隙磁密。

　　由式（1）可知，电机功率和转速必然的条件下，电机的重要尺寸取决于电机电磁负荷A和Bδ的挑选，而正在电机体积和最高转速褂讪的条件下，电磁负荷计划得越高，电机的输出功率越大，如此能够有用晋升电机的功率密度。因为扁铜线电机所具有的组织特色，其绕组槽满率高，绕组端部短，散热才干强，因而其电流线负荷能够计划得更高，从而告竣功率密度和输出才干的晋升。同时扁铜线的特色也能够进一步低浸电机的铜损，告竣电机功用的晋升。

　　原车运用的圆铜线，其是一款电动汽车驱动用永磁同步电机，峰值功率36 kW、峰值扭矩120 N·m、最高转速7 500 r·min-1，电压平台345 Vdc。

　　测功机实测的圆铜线(a)为圆铜线电机的峰值扭矩弧线(b)为圆铜线电机的峰值功率弧线。实测的电机峰值功率约为33 kW，峰值扭矩为120 N·m，因测功体例和冷却条目或许存正在偏差，峰值功率与标称功率存正在约8%的分别。

　　(b)功率弧线 圆铜线电机外特色弧线所示为圆铜线电机的实测功用MAP图，图中上半局限为电机运转于第一象限中的电动工况，下半局限为电机运转于第四象限的发电工况。全转速全扭矩段范畴内，个中功用逾越80%的高效区域占比为87.5%，功用逾越90%的超高效区域占比为51.3%，电机的均匀功用为87.7%，最高功用为93.9%。

　　本文基于上述圆铜线电机，正在保障电机体积褂讪的条件下，对电机实行从头计划，定子绕组改用扁铜线所示。对样件实行职能测试，改为扁铜线后，电机的峰值功率可到达46 kW，峰值扭矩到达127 N·m，峰值功率晋升39%，峰值扭矩晋升6%。测试的扁铜线(a)为扁铜线电机的峰值扭矩弧线(b)为扁铜线电机的峰值功率弧线 扁铜线电机定子

　　(b)功率弧线 扁铜线电机外特色弧线所示为扁铜线样机的实测功用MAP图，全转速全扭矩段范畴内，个中功用逾越80%的高效区域占比为94.3%，功用逾越90%的超高效区域占比为69.3%，电机的均匀功用为90.4%，最高功用为95.4%。正在电动工况和发电工况下，整个功用均有明明的晋升。

　　外2所示为圆铜线电机和扁铜线电机的实测职能数据对照，正在电机体积褂讪的条件下，电机绕组由圆铜线改为扁铜线后，通过样件的对照测试剖判，电机的功率密度、功用均有较大的晋升，相符电动汽车对驱动电机职能的需求。

　　NEDC工况是欧洲的汽车续航测试法式，我邦的电动汽车归纳续航里程测试也采用了NEDC测试法式

　　正在NEDC轮回工况中，存正在泊车工况和刹车减速工况，此2种工况分歧对应电机的转速为0和扭矩为0，此时电机不做功，对应的功用也为0，本文重要剖判NEDC轮回工况下的电机功用，固对上述电机不做功的点实行筛除，仅剖判电机有功率输出时的作事点。凭据车型参数通过软件将图6中的NEDC作事点剖判为对应的驱动电机转速和扭矩，获得该款车型NEDC工况下的驱动电机转速和扭矩分散图，如图7所示。

　　凭据图7获得的NEDC工况下电机的作事点分散，连接图2圆铜线扁铜线电机功用MAP，应用Matlab软件实行插值预备，获得NEDC工况下圆铜线电机和扁铜线电机通盘作事点的功用，如图8所示。由图可睹，扁铜线电机NEDC工况下的功用明明优于圆铜线电机，特殊是当电机作事正在5 500 r·min-1之后的高转速段时，即整车高速行驶时，电机功用大幅晋升。NEDC工况下圆铜线%。NEDC工况下电机转速正在5 500 r·min-1之后，即整车车速大于80 km/h时，圆铜线 结论

　　本文基于一款36 kW的电动汽车驱动用永磁同步电机实行剖判，正在原车搭载的圆铜线电机根底上保障电机体积褂讪的条件下，对电机实行从头计划，将圆铜线绕组改为扁铜线绕组，并分歧实行职能对照测试和剖判，得出如下结论。

　　1）扁铜线电机较圆铜线电机功率密度和扭矩密度均有晋升，个中峰值功率晋升约39%，峰值扭矩晋升约6%。

　　3）整车NEDC工况下的电机运转功用有明明改良，个中NEDC工况下的均匀功用晋升2%，车速大于80 km/h的高速行驶工况下的均匀功用晋升到达5.7%。

　　[1] 姜华.扁铜线电机相易损耗的预备措施[J].微特电机, 2019,47(12):32-34.[2] 韩守亮,冯无畏,杨思雨,等.高效扁铜线绕组电机计划优化[C].第十五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集, 2018.