1.殼體評估

寶馬i3的電機作為單獨的總成│▩₪，並未與減速箱整合▩₪☁☁◕。電機總重量約為42公斤│▩₪，官方公佈的資料顯示電機功率可達125kw│▩₪，扭矩可達250Nm▩₪☁☁◕。電機定子是熱壓進鋁水套的│▩₪，水套外圓為螺旋槽和外殼以形成冷卻迴路▩₪☁☁◕。非常輕鬆的將定子水套從電機外殼中拉出後│▩₪，可以看到定子內套兩端各裝有一個大號的O型圈│▩₪，這兩個O型圈可以保證冷卻電機的乙二醇冷卻劑不會洩露出來▩₪☁☁◕。電機的重量大約為6.9kg│▩₪，帶有法蘭盤的水套的重量大約為4.6kg│▩₪，餘下的定子鐵芯↟◕₪、銅線↟◕₪、絕緣材料等總共有20.8kg▩₪☁☁◕。

2.定子繞組及矽鋼片細節

下左圖更詳細的展示了定子繞組及矽鋼片的細節│▩₪，電機為12極72槽配合│▩₪，同心繞組│▩₪，6個並聯支路│▩₪，每槽9匝│▩₪，每匝12根AWG21圓銅線▩₪☁☁◕。電機裝有兩個溫度感測器│▩₪，一個安裝在繞組端部│▩₪，另外一個安裝在轉子軸承附近▩₪☁☁◕。下右圖定子矽鋼片並不是完整的圓環型│▩₪，它是由6塊鐵芯以拼接的方式組成一個完整的定子鐵芯▩₪☁☁◕。定子鐵芯長度是132.3毫米│▩₪，外徑242.1毫米▩₪☁☁◕。

下圖是電機轉子│▩₪，它由轉子軸↟◕₪、矽鋼片↟◕₪、磁鐵↟◕₪、轉子端板組成│▩₪，總重量為14.2kg▩₪☁☁◕。轉子外徑為178.6mm│▩₪，轉子矽鋼片的形狀有點類似於同步磁阻電機的設計│▩₪，但它在每極上裝有一大一小兩個釹鐵硼磁鋼▩₪☁☁◕。為了減少執行期間的齒槽轉矩和扭矩脈動│▩₪，轉子鋼片軸向上一共分成了6層斜極▩₪☁☁◕。

I3電機轉子的磁鋼佈局和槽形都非常的複雜和特殊│▩₪，目的是減小電機磁鏈的條件下│▩₪，增加電感凸極率▩₪☁☁◕。電機反電動勢很小│▩₪，但輸出扭矩卻很大；電機需要弱磁的車速很高（工況很少）│▩₪，而扭矩電流比卻做得很大▩₪☁☁◕。

3.電機引數

4.寶馬i3逆變器和電機效能評價

為了對電機做更詳細的效能測試│▩₪，如下圖│▩₪，製作了工裝夾具│▩₪，將電機安裝在了測試臺上作更詳細的效能測試▩₪☁☁◕。

下圖顯示了在不同角度及電流的情況下│▩₪，電機堵轉測試的情況 ▩₪☁☁◕。圖表顯示產生250Nm的峰值扭矩需要530A的峰值電流▩₪☁☁◕。隨著角度的變化│▩₪，扭矩變化非常平順│▩₪，輸入最大電流│▩₪，當角度為135度時│▩₪，電機輸出峰值扭矩▩₪☁☁◕。

下圖所示│▩₪，隨著電流的增加│▩₪，扭矩變化非常線性│▩₪，這可以表明╃☁·│▩：就當電機產生250Nm的峰值扭矩時│▩₪，磁飽和的程度也不高▩₪☁☁◕。

基於360V的電壓平臺│▩₪，在不同的轉矩和轉速下│▩₪，對寶馬i3的電機做了效能和效率測試▩₪☁☁◕。在這些測試中│▩₪，為了發揮系統的最佳狀態│▩₪，電控及電機是被50%的水和50%的乙二醇混合液冷卻│▩₪，冷卻液的流量是10L/min│▩₪，冷卻液的溫度保持在65度▩₪☁☁◕。

下圖是電機的效率等高圖│▩₪，從中我們可以看出│▩₪，電機在2500~9000rpm之間│▩₪，輸出扭矩達到125Nm時的效率可以到94%▩₪☁☁◕。

下圖是電控的效率等高圖│▩₪，隨著速度的增加│▩₪，電控效率從88%增加至99%▩₪☁☁◕。

下圖是電機和電控的綜合效率圖│▩₪，當電機轉速高於5000rpm│▩₪，輸出扭矩大於50Nm時│▩₪，電機和電控的綜合效率可以達到90%以上▩₪☁☁◕。透過這些測試可以確認│▩₪，0~4000rpm電機都可以輸出250Nm；5000~11400rpm電機可以輸出峰值功率125kw▩₪☁☁◕。

在可操作的前提下│▩₪，對電機在25↟◕₪、50↟◕₪、75kw的功率等級下做連續測試│▩₪，測試轉速為5000rpm↟◕₪、7000rpm及9000rpm▩₪☁☁◕。下圖顯示了電機轉速為7000rpm│▩₪，持續功率分別為25kw↟◕₪、50kw及75kw時的繞組溫度變化▩₪☁☁◕。持續輸出25kw│▩₪，半小時後電機溫度達到85度；持續輸出50kw│▩₪，半小時後電機溫度達到95度；持續輸出75kw│▩₪，半小時後電機溫度達到110度▩₪☁☁◕。

下圖所示│▩₪，電機轉速為5000rpm│▩₪，輸出功率為50kw│▩₪，持續這樣的工況半個小時│▩₪，電機溫度達到100度▩₪☁☁◕。
另外│▩₪，寶馬i3的逆變器採用英凌650V/800A的FS800系列IGBT▩₪☁☁◕。針對它120KW的功率而言│▩₪，逆變器搭載的電容僅僅為450V/475μF│▩₪，也有可能是在電池端還有額外的電容並聯▩₪☁☁◕。

注╃☁·│▩：本文來源於網路│▩₪，本站僅提供資訊儲存空間服務▩₪☁☁◕。