新能源汽车驱动电机运行与振动性能的综合优化

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengsuiyu
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
近年来,汽车工业的发展面临能源短缺和环境污染问题,发展新能源汽车是解决这些问题的必经之路。对于新能源汽车而言,驱动系统核心为驱动电机,其性能的优劣直接决定了新能源汽车的性能。高功率密度、高输出转矩、高效率、低损耗是电机工程师一直追求的目标,但随之而来的是电机更大的振动噪声问题,运行性能和振动噪声之间总是存在矛盾的关系。因此,本文针对新能源汽车驱动电机运行和振动性能进行综合优化研究。首先,在Maxwell中建立了二维永磁同步驱动电机电磁模型,通过试验数据验证了该模型的正确性。对电机在转速为3000r/min、输入电流250A时的运行性能和电机径向电磁力进行计算分析,径向电磁力的幅值主要分布在频率为400Hz(8f1)、800Hz(16f1)、1200Hz(24f1)、1600Hz(32f1)、2400Hz(48f1)。其次,对电机定子铁芯建立了三维有限元模型,分析了前4阶振型的定子铁芯固有频率,其振型表现为椭圆、三角形、四边形振动形状,并通过对比法验证了模型的合理性。进一步通过电机磁-固耦合方法,计算了该电机的定子铁芯振动响应特性,结果表明在频率为2400Hz处Y轴径向方向的定子铁芯振动位移最大,在频率为1200Hz处的X轴切向方向振动位移最大。然后,基于之前建立的二维电磁模型研究了电机结构参数(气隙长度、永磁体厚度、隔磁桥间距、定子槽口宽度)对电机输出转矩、转矩脉动、1200Hz和2400Hz径向电磁力幅值的影响规律。进而建立了电机结构参数与运行性能和径向电磁力之间相关性的BP神经网络,其网络预测的平均相对误差均不超过5%,具有较高的预测精度。最后,在多目标粒子群优化算法框架下,以气隙长度、永磁体厚度、隔磁桥间距、定子槽口宽度为优化参数,以电机输出转矩、转矩脉动、1200Hz和2400Hz径向电磁力幅值为优化目标,实现对永磁同步驱动电机的运行和振动性能综合优化。对比原样机,优化后的电机输出转矩提高1.9%、转矩脉动减小49%、1200Hz和2400Hz径向电磁力幅值分别降低35%和64.3%,可见其运行和振动性能都得到了明显提升。本文系统研究电机结构参数对运行性能和振动噪声的影响规律。并结合粒子群优化算法和BP神经网络模型,提出了对电机运行性能和振动特性综合优化的方法,该方法具有重要的实际工程意义。
其他文献
Cluster代数是由Fomin和Zelevinsky引入的.范畴化cluster代数是近年来代数表示论的研究热点之一.Cluster tilting子范畴和maximal rigid子范畴在cluster代数的范畴化中占有举足轻重的地位.由定义,cluster tilting子范畴是maximal rigid子范畴,反之一般不成立.但在一个带有cluster tilting子范畴和Serre函子
低相关序列集和格雷序列集在移动通信系统、编码、雷达、声纳等领域有着重要的应用。本文针对格雷序列集的周期零相关区特性和奇周期零相关区特性进行了深入研究。首先,基于广义布尔函数定义的Golay-Davis-Jedwab(GDJ)序列对,研究了GDJ序列的奇周期相关性质。一般化了具有奇周期零相关区性质的GDJ序列对的结果,得到了具有奇周期零相关区特性的GDJ序列对或格雷序列集。和已有结论相比,新构造的序
回首百年世界工业发展进程,可以看到任何产业发展的前提都是科学技术的突破。近年来,我国经济进入新常态的新阶段,在这样一个关键的时期,技术的创新与进步对提升国家经济实力及核心竞争力有着至关重要的作用。但是,目前产业共性技术供给不足、供给效率低及政府控制力度难掌握等问题制约着我国技术更深层次的进步和发展。本文充分考虑企业决策者为非理性经济人时,政府的激励对企业研发行为影响,结合合作研发效率、技术溢出系数
由于铁路向着高速与重载方向发展,列车运行速度与轴重的不断增加对列车运行基础部分的考验愈发严峻,其中钢轨接头处的安全性与稳定性考验尤为艰巨。无缝线路的出现,有效地缓解了钢轨接头处的损伤情况,使列车能够平稳运行较长时间,延长了铁路设施及列车车辆的使用寿命。然而,由于焊接时焊剂、高温以及焊后热处理等因素的影响,钢轨焊接接头的组织结构与力学性能与母材差异明显,成为了无缝线路上的薄弱环节,因此,对钢轨焊接接
近年来,我国经济的高速发展,这离不开机械加工行业发挥的巨大作用。高速发展的经济虽然带动了GDP的增长,但也暴露出了些许问题,企业在追求经济效益的过程中时常忽视了在安全生产、员工职业健康以及环境保护等方面的内容。与其他行业相比,机械加工企业有其特殊的行业特点——属于高温高压、易燃易爆、有毒有害的高风险行业,安全事故频发,同时还被认定为对环境污染最大的一类行业。因此我国更加重视机械加工企业在安全生产、
聚氨酯材料因其含有极性基团而具有比其他聚合物更高的介电常数,因此被作为电介质材料被应用于实际生活中,但在合成与加工的过程中不可避免地会出现微小损伤,从而影响其作为电介质材料的使用过程及使用寿命。鉴于这些微小损伤难以被外界修复且对未来危害巨大,因此在聚氨酯材料中引入自修复性能就尤为重要。可逆Diels-Alder反应是一种反应条件温和的热可逆反应,将其体系引入聚氨酯材料中则使材料在受损后可因热可逆转
电气化铁路作为国民经济的大动脉,对促进社会发展具有不可或缺的作用。然而我国铁路的高速发展带来了日益严重的能耗问题,为实现牵引供电系统的节能降耗,可以考虑充分利用列车再生制动能量来降低牵引负荷用电量。列车属于单相大功率负载,采用再生制动时所产生的再生制动能量具有不对称性和冲击性,供电区间内的剩余再生制动能量如果直接回馈到电网,将会对电能质量及用电设备造成不利影响。为此,本文对电气化铁路再生制动能量利
不确定性信息的处理是人工智能领域的热门研究方向,而不确定性信息的度量方法是信息处理的重要研究内容。不确定性信息处理的数学工具主要包括:模糊集、粗糙集、单值中智集等。Smarandache于1998年提出了中智集的概念,借助真隶属度函数、假隶属度函数以及不确定程度函数刻画具有不确定性的对象,它是模糊集、直觉模糊集的一种推广模型。中智集理论已广泛应用于多属性决策、模式识别等领域。单值中智集之间有三种形
在设计和建设风电场时,需要对当地的风资源进行评估。不确定性分析是风资源评估中非常重要且必不可少的工作,影响风速不确定性的因素有很多,包括测量误差、风速概率分布估计误差以及风资源变化等。其中对风速概率分布的精确估计有助于更为准确的评估当地的风能潜力水平,有助于风电场的建设与规划,同时有助于提高风电场的运行效率和降低成本。本研究从风速概率分布的两个方面分析风速不确定性。首先讨论风速数据的重尾特性,给出
在涂覆型多糖衍生物手性固定相(CSP)中,一些直链淀粉及纤维素衍生物CSP有很强的手性分离性能,广泛用于手性化合物的对映体分离。但直链淀粉及纤维素衍生物在一些常用的有机溶剂中能够高度溶胀甚至溶解,相应手性固定相对流动相的耐受性差,其适用范围也因此受限。甲壳素及壳聚糖衍生物CSP可以在含有常用的有机溶剂的流动相中使用,扩大了流动相的使用范围。近年来,有文献报道了一些壳聚糖衍生物类手性固定相,它们具有