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电动汽车用分数槽集中绕组永磁电机设计与分析
| 论文题名： | 电动汽车用分数槽集中绕组永磁电机设计与分析 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁电机;集中绕组;分数槽;转子损耗 |
| 摘要： | 随着能源紧缺和环境污染问题的日益凸显，发展节能环保的电动汽车已经越来越引起人们的重视。驱动电机作为电动汽车的关键部件之一，其性能决定了电动汽车的主要性能指标。内置式永磁同步电机在功率密度、效率、调速范围、可靠性、噪声与振动等方面较其他类型电机具有明显的优势，成为电动汽车驱动电机的主要发展趋势。而分数槽集中绕组电机具有绕组端部短、铜耗低、嵌线工艺简单、槽满率高、容错能力强等显著优点，已广泛应用在伺服系统、风力发电等领域。因此，研究电动汽车用分数槽集中绕组内置式永磁同步电机具有重要的现实意义和实用价值。 为此，本文首先根据电动中巴车用中央驱动电机的设计要求，合理选择电机的槽极配合、电磁负荷和转子结构等，初步确定电机的基本结构尺寸。然后利用磁路计算软件和有限元分析软件，调整并优化电机的结构尺寸和相关参数，完成分数槽集中绕组内置式永磁电机的设计。随后对比研究了分数槽集中绕组电机与整数槽分布式绕组电机的性能。通过绕组磁动势的分析，比较了不同绕组所产生的谐波成分。然后根据不同的设计条件，从不同方面对两种电机进行了详细的对比，并总结出分数槽集中绕组电机与整数槽分布式绕组电机各自的特点。最后针对低次谐波对分数槽集中绕组永磁电机性能造成的不利影响，分别研究了采用多层绕组和内置切向式磁钢来抑制低次谐波的方法，进而提高电机的性能，为分数槽集中绕组永磁电机在高速场合中的应用提供了帮助。 总结上述工作，可以看出，分数槽集中绕组永磁电机转矩脉动小、弱磁能力强的特点适合于电动汽车领域的应用，但其丰富的谐波成分不利于电机的过载运行，并导致电机在高速时产生大量的转子损耗。本文为该类电机在电动汽车领域的应用提供了借鉴。 |
| 作者： | 王亚玮 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 曲荣海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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