【正文】 模式。在這種模式下，這兩個(gè)機(jī)器可以發(fā)揮機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的作用，恢復(fù)或再生制動能量為電池模塊充電。此外， 對于PMHB機(jī)驅(qū)動器，它可以充分利用其流量控制能力，保持恒定輸出電壓為電池直接充電，這是比DSPM機(jī)驅(qū)動器更靈活的驅(qū)動器。 當(dāng)電動汽車運(yùn)行在巡航模式，或在穩(wěn)定速度，這些定子PM電機(jī)驅(qū)動器將進(jìn)入恒功率區(qū)域。這個(gè)速度范圍通常包括400rpm到1000rpm對于輪電機(jī)驅(qū)動的DSPM。但對于PMHB電機(jī)驅(qū)動，它不僅能有效地延長其運(yùn)行速度高達(dá)4000rpm這足以涵蓋傳統(tǒng)的速度范圍的要求，而且還可以調(diào)節(jié)其磁場的情況，這可以使電源模塊工作在優(yōu)化運(yùn)行點(diǎn)。Fig. 2. Configuration of DSPM motor drives. III. 比較電機(jī)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)和特征 這兩個(gè)定子PM電機(jī)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)如圖2和3所示。可以看出，他們有相同的外圍尺寸和相同的外轉(zhuǎn)子，以及相同的36/24極和電樞繞組。主要的區(qū)別是他們的定子和場激勵(lì)。該DSPM電機(jī)驅(qū)動僅僅是被PM機(jī)構(gòu)激發(fā)，它位于定子。但對于PMHB電機(jī)驅(qū)動，它雙層定子和雙激發(fā)。其外層可電樞定子繞組，而其內(nèi)層定子包含PM機(jī)構(gòu)和直流場繞組一起產(chǎn)生的磁場[ 6 ] 。Fig. 3. Configuration of PMHB motor drive. 當(dāng)他們作為電動汽車的輪電機(jī)驅(qū)動時(shí)，類似的結(jié)構(gòu)使他們實(shí)現(xiàn)許多優(yōu)點(diǎn)。 外轉(zhuǎn)子特性可以使機(jī)器直接連接輪胎輪輞，這完全消除了機(jī)械齒輪傳動和形成了高機(jī)械完整性。因此，降低了功率損耗，系統(tǒng)并發(fā)癥，以及總成本。 這些馬達(dá)驅(qū)動器充分利用整個(gè)空間，這使他們緊湊和有效。他們安排繞組和激勵(lì)定位在定子上，從而導(dǎo)致了強(qiáng)大的外轉(zhuǎn)子。集中電樞繞組與36/24分級結(jié)構(gòu)可以縮短磁通路徑和結(jié)束繞組的跨度，從而減少鐵和銅材料。此外，這種繞組的安排可以大大降低脈動轉(zhuǎn)矩，它通常發(fā)生在傳統(tǒng)的PM電機(jī)驅(qū)動器。其不同的結(jié)構(gòu)也使他們具有不同的功能。對于DSPM電機(jī)驅(qū)動，它比PMHB結(jié)構(gòu)簡單1倍。其控制策略也是更簡單的。但是，這個(gè)簡單的結(jié)構(gòu)限制了它的靈活性，因?yàn)樗鼰o法控制氣隙磁通。對于PMHB電機(jī)驅(qū)動，因?yàn)樗浞掷昧穗p激發(fā)的優(yōu)點(diǎn)（包括PM機(jī)構(gòu)和DC場繞組） ，它可以提供靈活的氣隙磁通控制，包括流量加強(qiáng)或削弱。此外，空中橋梁被各個(gè)PM分流，因此放大通量削弱能力。相應(yīng)的勵(lì)磁不可避免地導(dǎo)致更多的功率損耗。然而，這種效率的降低可利用氣隙磁通控制部分地適當(dāng)調(diào)整，高效率可以不同的速度和負(fù)載在線優(yōu)化。Fig. 4. Control strategies. (a) DSPM. (b) PMHB. 圖4顯示了這兩個(gè)定子PM電機(jī)驅(qū)動的控制策略，這表明PMHB電機(jī)驅(qū)動擁有一個(gè)額外的流量控制器調(diào)節(jié)氣隙磁通。 DSPM電機(jī)驅(qū)動的極選擇是根據(jù)下列方程： N s = 2mk and N r = N s 2k （1）m表示相數(shù)，k為整數(shù)，為定子極數(shù)以及為轉(zhuǎn)子極數(shù)PMHB電機(jī)驅(qū)動的記選擇是根據(jù)下列方程： ＝4mp 和 ＝2Ns/m (2)p表示直流場繞組極對數(shù)。因此，當(dāng)選擇合適的參數(shù)，即m=3,p=3,k=6,這些定子PM電機(jī)驅(qū)動器極數(shù)＝36，＝24。它可以發(fā)現(xiàn)，PMHB電機(jī)驅(qū)動的三相電樞繞組，根據(jù)變量p能計(jì)算出所有其他參數(shù)。因此，上述方程（ 2 ）可以用來簡單地確定PMHB電機(jī)驅(qū)動其他可能的槽齒結(jié)合。IV. 分析方法在電路扭矩力步時(shí)有限元法可以用來分析機(jī)器驅(qū)動器穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)性能。對于每一個(gè)機(jī)器驅(qū)動器，數(shù)學(xué)模型包括三套方程：電磁場方程，電路方程的電樞繞組和運(yùn)動方程的電機(jī)驅(qū)動。兩個(gè)機(jī)器驅(qū)動器的電磁場方程，如[7]:其中Ω是場解決區(qū)域，v為磁阻系數(shù) ， σ為電導(dǎo)率，J為電流密度，A磁矢勢沿Z軸分量，和和分別為PM沿X軸和Y軸剩磁磁通密度組件。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于PMHB機(jī)驅(qū)動器，直流場激發(fā)被視為一個(gè)組成部分與PM組件作為磁化部分被添加。 在汽車?yán)?，電路方程的電樞繞組是下列方程：其中U是外加的電壓，R是每相繞組的電阻，i是相電流，是T型繞組的自感系數(shù)，l是鐵心的長度，S是相繞組每次旋轉(zhuǎn)的面積，以及是每相繞組總的橫截面積。兩種電機(jī)驅(qū)動器的運(yùn)動方程是下列方程：其中是慣性力矩，是電磁轉(zhuǎn)矩，是負(fù)載轉(zhuǎn)矩，是阻尼系數(shù)，以及機(jī)械速度。離散化后，每一步可解三組方程。因此，可以推斷這兩種機(jī)器驅(qū)動器的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)機(jī)器性能。 圖5顯示空載磁場兩種機(jī)器驅(qū)動器的分布?？梢钥闯觯揇SPM機(jī)器具有恒場圖，而PMHB機(jī)器展示在不同場的激勵(lì)下不同場圖（ 350Aturns, 0 Aturns, and +1000 Aturns）。它驗(yàn)證PMHB電機(jī)驅(qū)動的流量控制能力。 Fig. 5. Magnetic field distributions. (a) DSPM. (b) PMHB with ?350 Aturn.(c) PMHB with 0 Aturn. (d) PMHB with +1000 Aturns. 基于相同的外圍尺寸和相同的外轉(zhuǎn)子配置，設(shè)計(jì)這樣的兩個(gè)定子PM電機(jī)驅(qū)動器。其相應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)列于表一，自從DSPM電機(jī)可以容納的PM比PMHB多一倍，其功率密度為167 ％的PMHB電機(jī)。然而，功率密度這一優(yōu)點(diǎn)被高成本的PM抵消了。從表一可以看出，利用電動機(jī)的DSPM電機(jī)利用PM量高達(dá)502 ％的PMHB電機(jī)。基于目前的國際匯率。因此，它導(dǎo)致DSPM電機(jī)總原材料成本超過PMHB電機(jī)的成本174 ％。PMHB電機(jī)每單位功率和單位扭矩的相應(yīng)的成本明顯小于DSPM電機(jī)。因此， PMHB電機(jī)比DSPM電機(jī)更具成本效益。表一DSPM 和PMHB 電機(jī)驅(qū)動器的屬性電樞電流密度5 A/mm2電樞相數(shù)3轉(zhuǎn)子外徑 mm轉(zhuǎn)子內(nèi)徑 mm氣隙長度 mm堆棧長度 mmPM 勵(lì)磁NdFeBPM 剩余磁通密度勵(lì)磁DC field windings額定功率 kW2 kW額定轉(zhuǎn)矩34 Nm20 Nm額定電壓380 V220 V軸徑70 mm40 mm轉(zhuǎn)速900 rpm04000 rpm功率密度122 W/kg73 W/kgPM 體積 cm3 cm3DC 繞組體積 cm3表二DSPM和PMHB機(jī)器的花費(fèi)型號DSPM machinePMHB machinePM 成本 USD USDDC 繞組成本 USD定子繞組成本 USD USD鐵成本 USD USD總材料成本 USD USD單位轉(zhuǎn)矩成本 USD/Nm USD/Nm單位功率成本 USD/kW USD/kW 通過使用CFTTS_FEM，兩種電機(jī)驅(qū)動器的電磁特性是可以計(jì)算和比較的。圖6顯示了兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動的氣隙磁通密度分布，這表明PMHB電機(jī)驅(qū)動可提供了非常廣泛的流量控制（最多達(dá)9次） 。然后，圖7 （ a ）中顯示了DSPM電機(jī)在一個(gè)全部的磁化水平的磁鏈 ，而圖7 （ b ）顯示那些PMHB電機(jī)在不同的磁化水平以及各種各種的電流下的情況 ?？梢钥闯?，兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動器有類似形式的通量聯(lián)系，但有不同的振幅。由于采用了更多的PM， DSPM電機(jī)驅(qū)動的可確切地產(chǎn)生比PMHB電機(jī)更高的轉(zhuǎn)矩 。盡管如此，在圖8所示 ， ％， ％。此外，由于PMHB電機(jī)驅(qū)動固有地提供比DSPM電機(jī)低氣隙磁通密度，雖然它們有類似牙齒槽結(jié)構(gòu)， PMHB電機(jī)驅(qū)動器可提供明顯比DSPM電機(jī)低的齒槽轉(zhuǎn)矩如圖9所示。它也表明，這兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動器的齒槽轉(zhuǎn)矩小是由于使用36/24極分?jǐn)?shù)槽結(jié)構(gòu)的集中電樞繞組。當(dāng)這兩個(gè)馬達(dá)驅(qū)動器都運(yùn)行在啟動模式時(shí)，在圖10比較了他們瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)（評價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)化）。 當(dāng)他們以40牛米的負(fù)載轉(zhuǎn)矩啟動時(shí)，其電樞電流仍然限于2倍額定值。它也可以發(fā)現(xiàn)，在場的通量加強(qiáng)在750轉(zhuǎn)時(shí)，PMHB電機(jī)驅(qū)動可以產(chǎn)生高得多的起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)兩個(gè)定子PM機(jī)工作在代模式，圖11顯示了其空載在不同的速度下電勢波形。由于無法控制的流量，該DSPM機(jī)器生成依賴于速度的電勢波形。相反，PMHB電機(jī)可以通過利用在250轉(zhuǎn)速通量加強(qiáng)和在1000rpm流量削弱來獨(dú)特地實(shí)現(xiàn)恒定振幅電磁場 ，它覆蓋了四輪電動汽車驅(qū)動器所有恒功率速度范圍。從此，在PMHB機(jī)器能保持恒定輸出電壓為電池直接充電。兩個(gè)新興定子永磁電機(jī)驅(qū)動器（DSPM和PMHB類型）已定量比較?；谙嗤耐鈬叽绾屯廪D(zhuǎn)子36/24極拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行了詳細(xì)性能分析。與DSPM電機(jī)驅(qū)動相比，PMHB電機(jī)驅(qū)動采取一定通量可控性的優(yōu)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)更好的恒定功耗，更低的脈動轉(zhuǎn)矩，更高的起動轉(zhuǎn)矩和寬轉(zhuǎn)速范圍的恒定電壓生成。此外，在材料成本的視圖中， PMHB機(jī)器比DSPM電機(jī)更具成本效益去產(chǎn)生預(yù)期的能力。致謝 這項(xiàng)工作得到了研究資助局（香港大學(xué)專業(yè)進(jìn)修學(xué)院7114/06E ）的支持和贈款，中國香港特別行政區(qū)。參考資料The general staff (1 employees in addition to vice president, director, manager, deputy manager and special positions outside the contract period) to resign, to give 10 days notice, the project manager or department manager, administrative personnel department or relevant responsible person for the relevant visa after departure procedures。 in addition to general staff personnel outside the contract period of turnover must submit the resignation report, a month ahead of schedule, the administrative personnel department, general manager of visa before separation procedures。 probation employees shall pay in advance 5 resignation report, the project manager or department manager and administrative personnel department visa before departure。 positive after special reasons did not sign a contract with reference to general employees Through the staf