电动车新型自减速永磁复合轮毂电机优化研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sanji621
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着石油供应日趋紧张和环境问题的日益突出,各国汽车产业都面临着严峻的考验。电动汽车(Electric Vehicles,EVs)以其无污染、噪声低及节省石油资源的显著优点引起越来越多的关注。电动汽车的驱动系统主要有集中驱动和轮毂驱动两种,轮毂电机驱动因将动力、传动以及制动装置都整合在轮毂内,省去大量的机械部件,节省了车辆空间,是未来电动汽车驱动方式的主要发展方向之一。然而,轮毂电机的使用,必定会增加车轮的簧下质量,进而影响车辆行驶的平稳性与操控性。因此,研制集成度高、体积小、重量轻的高效率、高转矩密度轮毂电机驱动系统具有重要的意义。本文基于此背景,主要研究一种用于电动车的新型自减速永磁复合轮毂电机(Self-Decelerating PermanentMagnet in-Wheel motor-SDPMW)的优化设计。该电机基于磁齿轮的磁场调制原理,将高速内转子型轮毂电机的体积小、重量轻等优点与低速外转子型轮毂电机的结构简单、无减速机构、无齿轮磨损问题等优点相结合,提高了轮毂驱动电机的效率与转矩密度。  本文首先根据SDPMW电机的特殊性,采用解析法对电机的工作原理进行推导和分析,推导了转子极对数、调磁环块数以及定子极对数之间满足的数学关系式,建立了转子和定子电枢之间的转矩和转速的数学模型。同时采用有限元法对该电机进行仿真分析,通过对电机的气隙磁场、反电动势以及输出转矩等性能的分析,验证了电机工作原理的正确性。  其次,结合已有的电机方案,分析了该新型电机的调磁环厚度、永磁体宽度、导磁块宽度以及气隙长度等多个尺寸参数对于电机转矩、转矩密度、转矩波动以及功率因数的影响,在此基础上,以转矩密度为优化目标,采用APDL语言编程对电机尺寸参数的进行优化。  再次,在电机参数优化的基础上对电机的定转子极对数、永磁体的结构以及调磁环结构进行分析及优化,提出了一种单气隙聚磁型的电机结构,并对其性能进行了比较。  最后依据电动汽车的实际需求,优化设计了一台8 kW的新型SDPMW电机,包括主要尺寸的确定、极对数的选取等。同时利用Ansoft建立了电机的场路祸合仿真模型,验证了电机的动态性能。最后,制作一台样机以验证电机理论设计与分析的正确性。
其他文献
该文在总结和借鉴前人关于上隅角瓦斯积聚处理及自动监测与控制技术的基础上,重点研究了自适应控制技术的单片机实现方法,以及该方法在上隅角瓦斯自动引排系统中的应用.通过
期刊
随着全球性的能源与环境问题愈发严重,微电网的应用与发展日益受到人们的重视。微电网中风力发电、光伏发电等分布式电源对自然条件依赖性强,具有随机性和间歇性,因此,在微电网中
期刊
该文针对目前求解系统输电能力的方法中常常缺乏对发电机有功出力优化调度的合理考虑,结合了连续性潮流计算方法和最速下降法的优点,提出了一种考虑发电机调度模式下计算系统
期刊
期刊
电压稳定是电力系统稳定问题的一个重要方面。根据研究的侧重点不同可以运用两种不刚的方法来研究电力系统的电压稳定,即静态法和动态法。其中静态法主要用来研究电力系统在小
该文主要对暂态稳定分析直接法进行了讨论,在BCU方法的基础上,提出了一种新的故障扫描方法.该文还着重对50机系统和华中电网进行了分析.在对它们的故障抚摸分析中,总结出该故
冷热电联产型微电网不仅为太阳能、风能发电提供了接入条件,还可将天然气等一次能源的利用效率提高至80%,是可再生、清洁能源利用技术的重要发展方向,开展冷热电联产微电网的相关