[发明专利]基于局部线性化磁滞模型的纯电动汽车电机充去磁方法

摘要

本发明提供一种基于局部线性化磁滞模型的纯电动汽车电机充去磁方法，将铝镍钴材料的实际磁滞曲线进行分段线性化，建立分段线性化磁滞模型，利用有限元计算此时的永磁体各个单元的(B，H)值，从而对永磁体进行充去磁操作，通过调节铝镍钴永磁材料的磁化强度，实现了电机磁场的在线调节与控制，由于施加磁化电流脉冲时间较短，充、去磁所引起的损耗可以忽略，电机在保持宽调速范围的同时能能保持更高效率；直接引入用于在线充、去磁的磁化绕组，磁场调节手段简单、直接。

主权项

1.一种基于局部线性化磁滞模型的纯电动汽车电机充去磁方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将铝镍钴材料的实际磁滞曲线进行分段线性化，建立分段线性化磁滞模型，磁滞回线被拟合成一组等宽的平行四边形，其中，饱和磁滞回线和所有的局部磁滞回线都具有相同的矫顽力Hc，具有不同的剩磁Brk，并且初始磁化曲线和磁滞回线部分重合；且以充磁磁动势的磁场强度H为横坐标，以磁密度B为纵坐标建立直角坐标系，磁滞回线的三条直线用下面三个表达式来分别表示：B＝μ0μrH+Brk    (1)其中，B为磁密度，H为充磁磁动势的磁场强度，Hm为饱和磁场强度，Br1为饱和剩磁密度，μ0为永磁体材料的真空磁导率，μr为永磁体材料的绝对磁导率；步骤2：在初始充磁阶段，根据步骤1获得的分段线性化磁滞模型，先施加一个正向的充磁磁动势，磁场强度对应为H+，利用常规有限元法计算在初始充磁磁动势作用下，无磁化强度的永磁体各单元的(B，H)值；步骤3：当撤掉充磁磁动势后，由步骤2中永磁体各单元的(B，H)值，根据公式(4)重新分配每个永磁体单元的剩磁值，使每个永磁体单元都工作在相应的线性磁滞回线上；步骤4：给每个永磁体赋值后，即可进行有限元分析，计算电机在充磁后的电磁性能，当需要弱磁时，需要施加短时去磁磁动势H‑，利用有限元计算此时的永磁体各个单元的(B，H)值；当撤掉去磁磁动势H‑后，计算出任意第k条磁滞回线在第二象限的交点横坐标Hk，计算公式见式(5)，并以此作为永磁体工作点调整的判断依据；当Hk≤H≤0时，表明施加的去磁磁动势H‑较小，当撤掉去磁磁动势后，该永磁体单元仍然工作在该退磁曲线上，剩磁仍为原先的Brk；当‑Hm＜H＜Hk，永磁体单元改变磁化强度，工作在新的回复线上，相应的剩磁为其回复线与B轴的交点，就可以求出如Brm的值；当H≤‑Hm，永磁体单元被反向充磁至饱和，剩磁为‑Br1；具体计算公式见式(6)，