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轮毂式电动汽车用开关磁阻电机设计与仿真优化
| 论文题名： | 轮毂式电动汽车用开关磁阻电机设计与仿真优化 |
| 关键词： | 电动汽车;开关磁阻电机;结构设计;尺寸参数;遗传算法;转矩脉动 |
| 摘要： | 轮毂电机具有简化系统构成、提高传动效率和可独立控制等优点，成为未来电动汽车发展的一个重要方向。但是由于电动汽车的高性能指标要求和轮毂内部安装空间的限制，对电机转矩密度、转矩脉动和过载能力要求很高。 减速驱动式轮毂电机属于轮毂电机的一种，其将内转子驱动电机与减速机构集成在一起。本文针对应用于减速驱动式轮毂电机中的高速内转子驱动电机的设计要求，分析了几种常用驱动电机的优缺点，设计了一台开关磁阻电机。 本文首先分析了轮毂电机两种驱动方式的特点，根据电动汽车动力性能要求，确定了驱动电机的设计参数要求。分析总结了开关磁阻电机的基本原理、基本结构与设计流程，基于开关磁阻电机的设计理论，参考传统电机的设计经验，设计了一台32kW的三相12/8极开关磁阻电机。根据得到的电机初始尺寸参数，利用ANSYS Maxwell软件进行了建模与仿真分析，并对电机的部分参数进行了参数化仿真分析，探讨了电机气隙、定转子极弧与定子轭厚对电机转矩的影响规律，并确定了电机的尺寸参数。针对优化电机的转矩，提出了新的定转子齿极结构。基于ANSYS Maxwell软件，利用遗传算法进行了多目标优化，优化后的电机转矩增大，转矩脉动降低。将参数优化与齿极结构优化相结合，并利用遗传算法在ANSYS Maxwell软件中进行了优化，与单一的参数优化和齿极结构优化相对比，优化结果表明开关磁阻电机的转矩得到提升，转矩脉动得到抑制。 |
| 作者： | 贾禄 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 孙会琴;靳健欣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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