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新型电动轮双定子永磁电机电磁设计与仿真分析
| 论文题名： | 新型电动轮双定子永磁电机电磁设计与仿真分析 |
| 关键词： | 汽车电动轮;双定子永磁电机;电磁设计;转矩波动;功率密度 |
| 摘要： | 汽车电动轮（亦称轮毂电机）是分布式电驱动关键核心技术之一，是电动汽车电驱动较为理想的结构，具有广阔的研究发展前景和魅力。随着电动轮对驱动电机的性能要求不断提高，促使了新概念、新结构的电机出现。本文在传统轮毂电机的设计研究基础上，设计开发了一款新型双定子永磁电机，它在不增加电机体积的情况下，充分利用电动轮的内部空间，具有更高的功率密度和转矩密度；多列电机使电动轮在宽转速、宽转矩范围内实现高效驱动，能够更好地满足电动轮的设计要求。 本文的主要研究内容如下： 1、为实现电动轮的宽转速/转矩适应范围，采用多列电机实现宽域高效；为提高电动轮功率密度，提高电机转速是关键，采用高速电机+减速轴承集成的方案和结构；采用双定子电机减小转矩波动。根据电动轮对驱动电机的性能要求，确定永磁无刷直流电机作为驱动电机。按照动力性和经济性的要求，结合城市循环工况，确定驱动电机的主要技术参数。 2、根据电动轮驱动电机的主要技术指标，对电机进行电磁设计。确定电机的主要结构尺寸，确定电机的电磁方案，包括极槽配合、霍尔传感器空间布置、永磁体材料选择和优化设计、转子槽形设计等，校核电机的工作特性和负载特性，确定电机定转子结构的基本参数。 3、利用电磁设计软件Ansoft16，对双定子电机的电磁场进行有限元仿真分析。在Maxwell2D模块下建立电机的2D模型，分析双定子电机的静态场和瞬态场。静态场下分析电机磁路设计的是否合理，空载瞬态场分析了反电动势和磁链的谐波，瞬态场下分析电机转矩、输出功率等能否达到额定要求；同时分析了电机的启动过程。最后，分析了电机的损耗和效率。 4、根据设计的双定子电机的电磁方案和结构，制定了原理样机加工方案，试制出样机。搭建试验台架，对双定子电机进行转矩波动测试试验，验证了双定子电机减小转矩波动的优势。 |
| 作者： | 杨小进 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 舒红宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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