原文传递
电动汽车用新型磁传动复合电机的研究
| 论文题名： | 电动汽车用新型磁传动复合电机的研究 |
| 关键词： | 磁通调制;复合电机;低速大转矩;有限元分析;混合励磁;电动汽车 |
| 摘要： | 电机作为电动汽车的三大核心部件之一，其输出力矩如果经过庞大的机械齿轮机构进行传动再带动轮胎转动，势必增大整个传动系统的重量和体积，并且因为机械齿轮之间的物理摩擦，会增大噪声、产生磨损、引发故障并且降低传动系统的效率。非机械接触的磁性齿轮具有噪声低、免维护、可靠性高以及很强的过载能力，近年来一种新型永磁齿轮以其独特的优势获得了国内外学者的关注。将其磁通调制原理应用到传统永磁电机上，形成磁传动复合电机，该类型电机具有低速大转矩、低噪音等性能，能够很好地满足电动汽车的要求。本文明确了磁传动复合电机的设计原则，对外定子磁极并列式混合励磁复合电机进行深入研究。 首先，对磁通调制式复合电机的结构形式以及基本工作原理进行介绍，给出调磁环上的调磁块数、电枢绕组极对数以及主极磁场极对数三者之间的关系。以此为理论依据，提出5种新型磁通调制式复合电机结构。分别建立二维或者三维模型，用有限元的方法对其进行分析计算，通过得出的电机磁密云图、磁力线分布图、空载反电势、气隙磁场以及输出转矩等性能来评估电机工作原理的正确性和结构的合理性。 其次，从电机动稳态性能、机械强度、加工工艺的复杂程度以及成本的角度综合考虑，选择外定子磁极并列式混合励磁复合电机为主要研究对象。用有限元的方法对其不同结构参数下的气隙磁场、输出转矩以及功率因数等性能进行计算分析，确定下来电机的磁传动比、气隙长度、调磁块的跨距、永磁体的极弧系数和径向厚度等尺寸。 最后，根据电机结构参数的优化结果，使用AutoCAD软件绘制电机工程图，设计加工试验样机。用反拖法对样机进行拖动，使其转动在自身额定转速下，用示波器测出其反电势波形，与有限元仿真结果进行对比，验证了磁通调制的工作原理、电机设计的合理性以及仿真计算的有效性，并且证明了该电机低速大转矩的输出特性，能够满足电动汽车对驱动电机的要求。外定子磁极并列式混合励磁复合电机的成功运行，为今后低速大转矩电机结构创新提供了新的设计思路。 |
| 作者： | 张岩 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 谢颖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
