混合动力汽车用新型磁通切换双转子电机性能分析
3．3转矩特性
磁通切换双转子电机内外耦合程度很低，因此可以单独控制内外电机，研究电机转矩特性。通过有限元软件与Simplorer进行瞬态联合仿真，构建正弦电流斩波的电流、位置双闭环控制系统研究电机稳态转矩特性。功率驱动部分采用三桥式电路，控制部分利用正弦斩波信号与位置信号相与，得到控制IGBT的PWM信号，实现双闭环控制来研究稳态转矩特性。
当直流侧电压Udc=440V，滞环参考比较电流幅值设为8A，电机转速为750r/min时，电机电流波形和内外转子转矩波形如图10所示。由图可见，内外电机输出转矩波动均较小，峰峰差值大约为2N·m。
为衡量电机转矩特性，定义电机转矩脉动系数:
式中:Tmax为最大转矩，Tmin为最小转矩，Tavg为平均转矩。则内外电机转矩脉动分别为20%、5．26%，合成转矩脉动为10%。
3．4效率
电机损耗是影响电机效率的主要因素，而电机损耗主要包括铜耗和铁心损耗。因此，电机效率的计算主要取决于铜耗、定转子铁心损耗、永磁体涡流损耗的准确计算。
电机铜耗主要取决于电机电枢绕组，以及电流大小。铜耗公式:
式中:Ph为磁滞损耗;Pe为涡流损耗;Ch为磁滞损耗系数;f为磁场交变的频率;Bm为气隙磁密;Ce为涡流损耗系数;Δ为硅钢片厚度;V为铁心的体积。可见电机铁心损耗主要取决于电机磁场交变频率，气隙磁密和电机体积。
利用有限元分析软件可准确计算出电机的铁心损耗、永磁体涡流损耗及电机铜耗，可方便准确计算得到电机的效率。
图11为额定情况下电机的定转子铁耗和永磁体涡流损耗曲线。电机铁耗为65W，永磁体涡流损耗为25W，计算可知电机铜耗为77．8W，所以电机效率为91．61%。
图12为电机效率及工作曲线图。从图中可以看出，电机输出合成转矩较大。电机铜耗PCu随功率增加变化速率也随之增加。电机输出功率在一个较大的范围(0．5～4kW)均能保证电机较高效率(87．5%～95%)，因此电机能较好满足混合动力汽车所需的高功率密度、高效率要求。