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原文传递 EV开关磁阻电机变绕组研究

论文题名：	EV开关磁阻电机变绕组研究
关键词：	开关磁阻电机;纯电动汽车;绕组连接方式;驱动电机;驱动系统;转矩;永磁无刷直流电机;振动噪声;Reluctance Motor;控制实验台;转速曲线;汽车用;能量转换过程;交流感应电机;功率变换电路;仿真;机电一体化;优化设计;线性分析;绕组电流
摘要：	电动汽车(Electric Vehicle，以下简称EV)作为一种经济、清洁的绿色交通工具，不仅在能源、环保方面有其独特的优越性和竞争力，而且能够方便地采用现代控制技术实现其机电一体化的目标，因而具有广阔的发展前景。电动汽车可选用的驱动电机有多种类型，如直流电机、交流感应电机、永磁无刷直流电机、开关磁阻电机等多种电机。其中，开关磁阻电机(Switchde Reluctance Motor，以下简称SRM)以其结构简单、能在较宽的速度和转矩范围内高效运行、可靠性高等特点，成为最具潜力的电动汽车驱动电机，引起了广泛的重视。　　本课题是国家863科研项目“XL纯电动汽车及控制系统”的延续，选用SRM作为系统的驱动电机。本文首先对国内外电动汽车的发展现状和前景以及电动汽车用驱动电机的特点进行了分析和总结，提出了EV用开关磁阻电机的独特优势，明确了研究电动汽车用开关磁阻电机的意义。其次，介绍了SRM的基本结构和工作原理，并进行了线性分析，给出了电感、电流、转矩、磁链等参数的表达式，深入分析了SRM的机电能量转换过程。并采用Ansoft公司的RMxprt和Maxwell2D模块建立了SRM的模型，给出了电机的功率变换电路及驱动电路，构建了完整的仿真系统。仿真结果为开关磁阻电机的优化设计及进一步的研究工作提供了理论依据。　　本文着重对电机本体的绕组连接方式进行了研究，通过分析影响电机内磁场的因素，提出绕组连接方式对电机转矩以及振动噪声的影响，分别对SRM在不同绕组连接方式下的转矩和振动噪声进行了对比分析，并通过仿真和实验进行了合理性验证，给出了系统在不同绕组下转矩、转速以及功率的曲线，得出通过合理选择绕组连接方式可以有效的改善SRM性能的结论。　　最后，本文根据电动汽车驱动系统的特点，着眼于整个SR调速系统，搭建了数字化电机控制实验台，在实验的基础上给出了系统的绕组电流、电压波形，及转矩转速曲线，并对曲线进行了分析。
作者：	曹园园
专业：	电气工程
导师：	张奕黄
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文