电动汽车永磁同步电机故障诊断探究的文献综述3600字 .docx

电动汽车永磁同步电机故障诊断研究的国内外文献综述

1.1国外电动汽车永磁同步电机故障诊断现状

当传统汽车正式步入市场时，故障诊断技术就贯穿了设计研发生产的全部环节。最初的汽车故障诊断基本都是通过各个维修工厂维修员采用手动调试以及结合长期的维修经验的方式来判断汽车故障具体的发生点与产生故障的原因。随着汽车工业的不断发展，大量的智能电气结构被不断的融入到汽车制造中，为更加方便快捷的智能诊断技术提供了可行性。在起始阶段，维修技术人员使用各种辅助性诊断工具，对汽车进行诊断。永磁同步电机故障诊断研究及实现永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM)则是以同步电机为基础的进一步发展，定子结构仍然与传统的同步电机相类似，其主要特点主要在其内部结构中采用了三相对称式分布的定子绕组，同时产生的感应波形为正弦波。而在转子结构上则采用了无绕组的设计方式，其组合构造方面主要由电枢铁芯、永磁体、转子轴承等几个部分来进行搭建。PMSM的转子可以依据永磁体在转子上安装的不同位置结构来归为三种形式，具体结构如图1-1所示。

面装结构插入式结构内装式结构

图1-1转子结构类型

转子结构类型电机故障诊断技术在通常情况下是在电机工作状态中，对其各项工作状态的数据参数进行监控和分析，然后依据分析结果来判断电机是否处于故障状态，同时还需要对故障的严重程度，发生故障的位置信息，以及发生的故障类别来进行判断和归类。

日本在1965年就开始对电动汽车技术的研发。永磁同步电机的性能优越，

可靠性高、质量轻等优点与其优异的稳定性能，在日本的汽车企业制造领域非常

的受欢迎。丰田汽车公司于1996年就开启了先例，在电动汽车RAV4使用由东京汽车公司的插电式永磁同步电机作为这款电动汽车的主要动力电机。据记载当时日本富士电子研究所开发制造生产出来的永磁同步电机最大功率就能达到

50KW,而且这款电机的转速高达1300/rm。日产公司在1998年为了研制的新一代电动微型客车选择了在美国加利福尼亚州投入研究开发使用。永磁同步电机在生产制造所采用的是钕铁硼材料融合而成的。由于材料的原因电机总成的体积比一般的电机小、重量也相对来说比较轻。表1为该电动车驱动电机的技术指标。

表1日本尼桑公司电动小客车驱动电机指标

外形尺寸/mm重量/Kg

极数

额定输出/KW额定电压/V

206X300

39

8

40

180

最大输出功/KW最大效率/%

62

95

最近，NEI与其他公司合作，开始研究如何在永磁同步电机的电机总成内放置永磁体。本课题的研究结果是提高了电机的交轴电导，增强了电机的性能，改善了优化效果，并在原有的基础上增加了10%的转矩。最大有效面积增加10%。电机最大峰值效率可达97%以上，主工作区效率可达93%以上。VEDELD电动车项目在德国正式启动。1997年，PSA电动汽车的动力系统改进了驱动电机的性能。采用了当时最先进的新型大功率电动机之一，这是世界上第一台三相永磁同步电动机的诞生。

与普通直流驱动系统相比，法国研制的三相永磁同步电机有以下三点改

进：(1)高功率密度比和转矩密度比；(2)工作效率高于传统电机；(3)提高了可靠性，

使检测和维护更加方便。第三代奥迪是德国自主研发生产的，采用发动机和内燃机作为双动力驱动车辆的主要动力。奥迪的驱动电机为永磁同步电机。整车最大输出功率32kw,速度高达12500y/Mn。

日本的电动汽车发展和电机技术发展都比美国早，但美国在感应电机设计和控制策略的研究上比日本更成熟，因为感应电机是电动汽车的主要动力源。由于现有石油资源的缺乏，美国也开展了永磁同步电机的研究，在电机领域也有前沿技术。发展的结果是，永磁同步电动机采用双定子绕组技术，这不仅有效和合理使

用生成的电压频率转换器，也提高了控制电动机转速的有效范围，并减少绕组的电流非常低。有了这些优点，电机的效率将有着飞跃的提高。

1.2国内电动汽车永磁同步电机故障诊断现状

我国曾因历史问题未能很好的赶上汽车工业的高速发展期，相较于当时欧美早已趋于完善的汽车制造行业，新中国初期的汽车工业仅仅处于起始阶段，针对电动汽车永磁同步电机的故障诊断技术更是可以称之为零基础。随着我国第一个五年计划和其它一系列发展政策的实施，我国此前落后的汽车工业开始逐步走向正轨，并于“六五”计划中开始大力发展电动汽车永磁同步电机故障诊断技术。在此之后，国内开始研制出一些可用于实际操作的基础诊断设备，最终于1977年正式开展整车诊断检测这一课题。从此开始，不仅仅是国家大力支持相