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电动汽车轮毂电机设计与控制器研究
| 论文题名： | 电动汽车轮毂电机设计与控制器研究 |
| 关键词： | 电动汽车;轮毂电机;设计理论;控制器 |
| 摘要： | 永磁无刷直流电机具有调速性能优良、机械特性硬、效率高等优点，适合电动汽车用驱动电机，但同时该类型电机存在弱磁困难、转矩脉动等问题。本文基于表面式永磁电机磁路特点，设计了一种永磁极与隐极相互交错排布的转子结构，以扩大调速范围，提高转矩密度，降低成本。 利用能量法和傅里叶变换推导出该电机齿槽转矩解析式，分析给出了分数槽集中绕组单元机极槽配合表，确定了电机转矩脉动小的46极51槽的极槽配合；设计了三相对称的分数槽双层电枢绕组，以降低电磁损耗；分析了相磁势轴线、相反电动势30°相位角和霍尔位置传感器位置三者之间的相互关系，确定了霍尔位置传感器的安装位置；分析了电机气隙磁密、自感、互感与定转子结构参数的关系，根据电机额定数据对转子和定子主要参数进行了设计计算。 建立电机二维电磁仿真模型，利用ANSYS软件对电机内部永磁磁场进行了仿真分析，结果表明该转子结构的磁路设计合理，且隐极具有聚磁作用；优化了永磁极与隐极的组合式磁路，磁化均匀、漏磁小、永磁材料利用率高。 在分析电枢绕组自感随定转子不同位置而变化的数学模型基础上，运用MATLAB/SIMULINK强大仿真功能模块，建立了电机控制系统的PWM双闭环控制仿真模型，并对其进行了仿真分析，电机相电流、反电动势波形与理论分析相符。设计了以TMS320LF2407A为数字处理器的控制器硬软件，该控制器能够使电机平稳运行，为样机试制提供了理论依据。 |
| 作者： | 张庆乡 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张学义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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