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电动车用高功率密度永磁电机及控制技术研究
| 论文题名： | 电动车用高功率密度永磁电机及控制技术研究 |
| 关键词： | 高功率密度;永磁同步电机;有限元仿真;矢量控制;电动车 |
| 摘要： | 传统汽车保有量的快速增长给我国环境治理和能源安全带来了巨大挑战，发展电动汽车是解决上述问题的有效途径。永磁同步电机具有结构简单、体积小、质量轻、损耗小、功率密度高、调速范围宽等优点，在电动汽车驱动电机中具有广阔的发展前景。 利用现代永磁同步电机设计理论，本文以现有某款电动汽车整车参数为基础，研究电动汽车运行在复杂工况下对电机转矩、转速的性能要求，确定永磁同步电机基本参数，通过分析永磁同步电机工作原理和结构，设计了一台电动车用高功率密度永磁同步电机。 根据对不同磁路结构驱动电机性能的分析，提出了内置“V”型电机结构，对电机整体结构尺寸和永磁转子主要结构参数进行设计计算；利用矢量星型图法确定了电枢双绕组短接的嵌线形式，设计了8级48槽的整数槽绕组定子；完成了电动车用永磁同步电机的整体设计。 利用Ansoft有限元分析软件建立永磁同步电机二维仿真模型，并对其进行空载和负载仿真，得到磁力线图、气隙磁密分布图，空载反电动势、齿槽转矩以及电机铁芯损耗等波形，磁场仿真结果表明所设计永磁驱动电机电磁特性和输出特性良好，材料利用率高，电机损耗少。再通过对比2004Prius电动汽车驱动电机与本课题设计永磁同步电机的性能，得出本课题设计电动车用永磁同步电机在效率和功率密度方面具有一定优势。 结合电动汽车运行工况，设计了永磁同步电机矢量控制方法，利用Matlab/Simulink软件建立控制系统仿真模型，对电机带负载启动及负载发生突变时转矩、转速、dq轴电流进行仿真分析，结果表明设计的电动汽车用永磁同步电机具有良好的调速性能。 |
| 作者： | 马浩 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 杜钦君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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