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cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模-和记娱乐怡情博娱188

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2023-12-22 | 51 次浏览 | 分享到:

作者 | zhou ming

前言:随着800v高压快充车型的不断增多,高压系统导致的整车emc问题越来越严重。在对整车进行emc仿真分析时,要遵循从部件到系统、先分析噪声源及路径然后再开始建模的思路。现阶段整车emc仿真还处于起步阶段,距离成熟还有较长的路要走。达索simulia cst中国电磁团队也愿意全力配合中国的汽车行业客户,共同探索最优的整车emc仿真方法,为提升整车emc的仿真能力做出最大努力。

cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模 

电机是高压电驱系统的核心部件之一,主要由定子(包括铁芯和绕组)、转子、端盖、轴承、外壳、输入cable等部件组成,今天我们从电机的3d建模开始。

电机定子的3d建模

定子是电机的主体部分,主要由铁芯和绕组组成。铁芯是由许多硅钢片叠压而成,绕组由铜线制而成。以pmsm电机为例,在开始3d建模之前,可以参考cst component library里面的电机模型,该模型都是参数化建模,虽然不能直接用于emc仿真,但是对于创建电机的3d模型是非常有帮助的。

cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模 

真实的电机绕组是由细的铜线绕制而成,在建模过程中,我们采用hybrid混合建模的方法,把多圈的铜线简化成铜排,电机的r、l参数通过电路模型进行补偿。这样做的好处既简化了电机的3d模型,同时又确保电机参数符合要求。

cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模 

cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模 

电机转子的3d建模

转子是电机的旋转部分,由外圈的铁芯和内圈的传动轴构成,pmsm电机在铁芯中间埋有永磁体,因为要使用cst的高频f求解器,永磁体在建模时可以省略。

cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模 

轴承的3d建模

轴承支撑转子,使其能够平稳的转动。对于emc仿真来说,轴承是一条重要的共模路径。滚动的轴承在高速运行情况下,滚球上会有薄薄的润滑油膜,油膜将滚动体和轴承内外圈隔开,相当于一个绝缘层。在电机静止情况下,轴承内外圈之间也会有一定的阻抗存在。因此不论对于emc仿真,还是轴电流仿真,轴承的3d建模都是非常重要的。关于轴承建模的细节,我们将在后续的文章中介绍。

cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模 

电机外围结构和cable的3d模型

在内部模型创建完毕之后,需要加上外围的金属结构以及电机的输入cable,这样电机的3d结构模型基本上创建完毕。

cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模 

在电路中添加r、l等效电路模型

前面在建模时,我们对绕组的3d模型进行了简化处理,为了确保电机绕组的参数符合真实情况,需要在电路中添加r、l参数,对电机的绕组模型进行补偿。电机的r、l值需要根据测试得到。

cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模 

电机绕组对地共模阻抗仿真

接下来利用cst的场路协同仿真,进行电机绕组对地的阻抗仿真。如下图所示,仿真出来的共模阻抗曲线要和测试结果进行对比,如果一致性不好的话,可以调节绕组对机壳的间距或者材料参数,直到获得比较满意的结果。

cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模 

cst电动车emc仿真(一)——电机的3d建模 

 

(内容、图片来源:cst仿真专家之路公众号,侵删)

 

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