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电动汽车用少稀土组合励磁永磁无刷电机的设计与分析
| 论文题名： | 电动汽车用少稀土组合励磁永磁无刷电机的设计与分析 |
| 关键词： | 电动汽车;组合励磁;恒功率调速;永磁无刷电机 |
| 摘要： | 随着经济的发展，汽车行业欣欣向荣，它在给人们生活带来便利的同时，也造成了能源危机和环境污染的恶化，为此，具有节能环保特点的电动汽车成为了未来汽车产业发展的新方向。作为电动汽车驱动系统的核心部件，永磁无刷电机凭借着高转矩密度和高功率密度等优点被广泛应用于汽车领域。随着永磁电机等场合中稀土永磁材料的大量使用，近年来稀土资源在缺乏合理规划的情况下遭到了大量的损坏和破坏，从而导致了稀土永磁体材料价格的不断飙升，少稀土或非稀土类的驱动电机得到了大家的广泛关注。 本文针对稀土危机，结合电动汽车驱动电机的特性要求，设计分析了一种少稀土组合励磁永磁无刷（HPMM-BL）电机，该电机不仅具有低成本的优点，还能够提供较宽的恒功率运行范围，以及整个调速范围内的高效率运行。 首先，介绍了电动汽车的研究背景以及非稀土或少稀土类电机的研究意义，基于目前HPMM-BL电机的结构和研究现状，结合电动汽车驱动电机的应用特点，提出了一种新型的HPMM-BL电机。 接着，在传统的永磁无刷电机设计理论的基础上，结合两种励磁永磁体和电动汽车用驱动电机多工况运行的特点，给出了电动汽车用HPMM-BL电机的设计方法，并详细阐述了该电机的结构及关键参数的设计和计算过程。 然后，提出了基于电机额定运行点和多工况运行模式的综合优化方法，不仅实现了HPMM-BL电机在额定运行状况下的低齿槽转矩、高输出转矩和低成本，还拓宽了HPMM-BL电机的恒功率调速范围，提高了整个调速范围内的效率以及UDDS工况下的运行性能。 由于铁氧体易被不可逆去磁，本文还分析了电机在额定负载及过载情况下的退磁性能。此外，通过对比分析所提HPMM-BL电机和同功率等级的纯稀土永磁无刷电机，进一步验证了该HPMM-BL电机具有较好的电磁性能和调速性能。 最后，制造加工了HPMM-BL电机的样机，搭建了该样机的实验平台，并对电机的空载和负载特性进行了测试，研究结果验证了该电机结构和所提出的设计优化方法的合理性和正确性。 |
| 作者： | 顾玮玮 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 全力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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