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电动摩托车用双定子永磁电机电磁设计与仿真研究
| 论文题名： | 电动摩托车用双定子永磁电机电磁设计与仿真研究 |
| 关键词： | 电动摩托车;双定子永磁电机;电磁设计;有限元分析;结构参数 |
| 摘要： | 随着电动摩托车产业的快速发展，对高性能驱动电机的需求越来越迫切。双定子永磁电机以其优异的性能，逐渐受到人们的重视，研究也越来越深入。本文在电动摩托车单定子永磁驱动电机的基础上，设计了一款双定子永磁电机。作为一种新型结构的电机，还有不少尚未完全解决的问题，本课题对电机的电磁设计，结构参数对性能的影响等进行研究。 首先，本文简要阐述双定子永磁电机的工作机理。对其基本结构、电磁关系、数学模型、等效电路图、电压方程式、功率和转矩平衡关系等进行简要分析。其次，介绍几种常用的电机电磁设计方法，并进行对比分析。由于双定子永磁电机的特殊结构，本文采用“场路结合”的方法，在内、外定子主要尺寸确定、磁路结构、永磁体设计、定转子设计、绕组设计等讨论的基础上，完成该电机的电磁设计，并给出电机的电磁设计参数。再次，介绍了电机电磁场的基本理论及其分析方法，并通过电磁场仿真软件Ansoft建立双定子永磁电机的有限元模型。对电机的不同运行状态进行仿真分析，包括空载时的磁场分析、反电势和漏磁系数计算，负载情况下不同转速时的双定子永磁电机运行性能等。同时，还对单节距分数槽绕组进行研究，计算了电机的绕组因数，分析绕组电流对电感的影响。最后，根据双定子永磁电机的特点，研究电机结构参数对电机性能的影响。通过与单定子永磁电机的对比，分析增加一个内定子对电机输出转矩及空间和材料利用率的影响。并对电机内、外气隙配合，电机裂比和内、外定子相对位置对电机性能的影响进行研究，给出确定电机最优设计方案的方法。 研究结果表明，双定子永磁电机有更高的功率密度，起动性能好，驱动能力强，充分利用电机内部空间，提高了电机的空间和材料利用率。同时，电机的结构参数对性能有很大影响，应根据使用场合和要求进行选取。 本文设计的高性能双定子永磁电机适合做电动摩托车驱动电机，在电动车驱动电机领域有极为广泛的应用前景，对促进电动摩托车的发展和推广使用有重要意义。 |
| 作者： | 王洪莹 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 严欣平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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