电动汽车用开关磁阻电机的设计与仿真

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能源短缺和环境污染是当今世界的两大突出问题,目前交通耗油已经超过全球石油消耗的一半,且汽车尾气是大气污染的主要污染源,传统的汽车工业受到剧烈的冲击,发展电动汽车产业成为解决汽车业发展瓶颈的重要途径。   驱动技术作为电动汽车的三大关键技术之一,对于电动汽车整车性能有着重要的影响,合理选择驱动用电机及制定可靠的控制策略成为电动汽车开发的重中之重。开关磁阻电机是20世纪80年代发展起来的新型电机,以其结构简单、坚固,控制灵活,效率高,起动性能优良,可实现四象限运行,再生制动能力好等优点获得了广泛的关注,从而成为了电动汽车用电机的研究热点。   本论文选用三相12/8极开关磁阻电机作为电动汽车用驱动电机,基于有限元法对样机开展了设计、分析和仿真等一系列研究工作。   本文首先系统地介绍了开关磁阻电机的基本理论和有限元分析的基本方法;然后依据电动汽车运行需求和电机电磁场理论,设计电机的基本参数;接着采用电机设计专用软件Ansoft RMxprt优化设计样机,并对样机结构参数、系统效率等进行初步分析;基于有限元分析软件Ansoft Maxwell2D,建立电动汽车用三相12/8极开关磁阻电机二维有限元模型,对影响样机系统性能的结构参数进行了深入研究,并进行多参数优化设计;最后对样机进行起动和稳态运行仿真,通过不同运行方式性能的对比,确定了不同工况下的电机控制方式,对于电机的设计和控制具有重要意义。
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本文研究了磁阀式可控电抗器的基本结构和工作原理,建立了数学模型,在此基础上对其工作特性进行了全面分析。对瞬态电磁分析所涉及的有关问题进行研究,确定使用了场路直接耦合解二维非线性瞬态涡流场的方法计算可控电抗器在交、直流励磁共同作用下的磁场分布。首次对磁阀式可控电抗器磁路结构进行了有限元理论分析和数学推导,并建立了2-D场路耦合模型,此外,对磁阀式消弧线圈进行了一定研究。研究结果表明:电抗器小截面分段
配电网是直接和用户相连的系统,其运行方式直接影响着电力用户的用电可靠性和用电质量。配电网的供电恢复指的是在故障定位和故障隔离以后实现对非故障停电区的用户恢复供电的优化问题。如何更好的实现非故障停电区的供电恢复对降低停电损失、缩短停电时间和提高供电可靠性具有重要的现实意义。在研究当前国内外配电网供电恢复方法的基础上,本文的主要研究工作如下:①建立以削负荷级数最小、削负荷量最小、负荷均衡、开关操作次数
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