实时平台PMSM虚拟样机开发方法——温度敏感性案例研究
亚琛工业大学Jakob Andert教授团队研究成果
通信作者：Rene Scheer：rene.scheer@rwth-aachen.de
引用信息：Scheer, R., Bergheim, Y., Aleff, S. et al.: A virtual prototyping approach for development of PMSM on real-time platforms: a case study on temperature sensitivity. Automot. Innov. 5, 285–298 (2022). https://doi.org/10.1007/s42154-022-00186-0
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本文针对电动汽车中永磁同步电机（PMSM）的温度敏感性问题，系统评估了其在车辆闭环运行条件下对扭矩、电压及效率等关键性能的影响。研究提出一种包含铁损与热效应的PMSM分析模型，并通过参数化建模实现虚拟样机构建，对比分析了表面永磁转子（SPMSM）与内部永磁转子（IPMSM）的性能表现。
研究表明：随着磁阻增加，电磁转矩对温度变化的敏感性显著降低；通过引入基于温度反馈的控制策略优化，可有效提升系统整体效率。
研究主要工作包括：
- 基于有限元法设计PMSM虚拟样机，建立考虑损耗与温升的分析模型，并利用有限元计算结果校准模型参数；
- 搭建适用于实时仿真的系统平台与模型架构；
- 分析虚拟样机与电流控制器的交互特性，结合全负荷曲线仿真，评估温度对功率输出与电压利用率的影响；在瞬态驾驶循环下研究铁损与温升对能耗的影响；
- 验证了温度感知型控制策略在提升能效方面的有效性。
