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7.5KW/72V开关磁阻电机系统设计
| 论文题名： | 7.5KW/72V开关磁阻电机系统设计 |
| 关键词： | 电动汽车;开关磁阻电机;优化设计;有限元仿真 |
| 摘要： | 现如今人们的生活质量日渐提升，与此同时对汽车的需求量越来越大，而传统汽车产生的尾气会对环境造成的严重威胁，因此发展绿色环保的交通工具俨然已经成为备受关注的热点话题。电动汽车应运而生，它具有超低的噪音、无污染和能源利用率高等诸多特点，是比较理想的交通工具。其中适合电动汽车用电机的开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor，简称SRM)，它具有结构简单、坚固耐用、起动转矩大等优点。 开关磁阻电机的本体和控制系统是开关磁阻电机驱动系统的两个重要组成部分，本文围绕电机本体设计展开工作。本文首先介绍了开关磁阻电机系统的发展现状，通过将开关磁阻电机驱动系统与其他电机驱动系统对比，分析了开关磁阻电机的工作原理及其基本结构的优缺点，并且介绍了开关磁阻电机的几种控制方式。然后对开关磁阻电机驱动系统的拓扑结构、工作原理、相关参数的选取以及运行特点等情况做了详细的介绍，其中重点分析了开关磁阻电机的基本理论和有限元分析的基本方法。接着依据电动汽车运行需求和电机电磁场理论，设计了一台新型结构开关磁阻电机，其中包括结构参数设计和电磁参数设计，在电机参数计算过程中，使用了Mathcad对电机参数进行计算，大大减轻了手工计算的负担，提高了计算的效率，并用CAXA和PROE软件完成了样机的制图。之后采用电机设计仿真软件AnsoftRMxprt对样机进行了优化设计，并对样机结构参数、系统效率等进行初步分析。基于有限元分析软件Ansoft Maxwell2D，建了立了样机二维有限元模型，在Maxwell2D软件中对模型进行了动态和静态分析，得到电机的磁场分布情况和各种特性曲线，验证了电机设计的合理性。最后，运用课题组设计的控制系统的硬件电路，搭建了开关磁阻电机的实验平台，验证了所做设计的可行性与可靠性。 |
| 作者： | 郭鹤昀 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 李斌;苏志华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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