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电动汽车用异步轮毂电机电磁设计方法研究
| 论文题名： | 电动汽车用异步轮毂电机电磁设计方法研究 |
| 关键词： | 异步轮毂电机;电磁设计;优化参数;电动汽车 |
| 摘要： | 在生态环境污染和化石燃料能源危机的社会背景下，电驱动形式的新能源汽车应运而生。采用轮毂电机驱动的电动汽车省去了机械传动装置有利于提高传动效率、减小制造成本，是未来电动汽车驱动系统的发展方向。异步电机本身具有高可靠性、免维护、低成本的优点和良好的控制性能，在电动汽车大量应用中拥有广阔的发展前景。电动汽车领域未见异步轮毂电机的应用报道，也未检索到论述其设计和优化方法的相关文献。本文尝试对电动汽车用异步轮毂电机的电磁设计和优化参数进行详细的理论研究，并通过一个低压外转子异步轮毂电机的设计实例对其工程化应用进行论述和验证。 本文对异步电机电磁计算的不同模型进行分析。结合电动汽车用电机对电磁计算的特殊要求，本文应用 Flux（电磁有限元仿真软件）的时谐有限元模型进行电机的初步设计和参数优化计算，采用其时步有限元模型对电机的动态性能进行分析。 异步轮毂电机电磁计算需要确定不同工况点定子绕组的电压、频率参数以计算电机的输出性能。本文通过对异步轮毂电机的转矩特性分析获得其全速范围内峰值输出时电压、频率参数的选择方法，对电机设计计算具有指导意义。 本文异步轮毂电机电磁设计方法主要研究电机的主要尺寸计算参数选择，低速轮毂电机极对数的优化选择，定转子槽数的选择和配合三个方面。针对异步轮毂电机转矩密度和效率较低、高速转矩小的设计难题，本文主要探讨了其中一些影响较大的设计参数：气隙磁密、转子槽数和定子绕组每相串联匝数，其中通过增加转子槽数来提高高速转矩的方法对低压电机十分有效，由此申请了一项发明专利。 针对72 V直流供电、500 N·m峰值转矩输出、750 r/min最高转速的外转子异步轮毂电机的实例设计，验证了本文异步轮毂电机的电磁设计方法所设计的电机满足设计要求，验证了时谐有限元、时步有限元对异步轮毂电机设计计算的有效性和适用性。 |
| 作者： | 陈红岩 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 刘和平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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