摘要: |
本课题是以研究电动车辆的能量回收技术为方向,以电动车辆驱动电机的节能为重点,以新型电机的研究为切入点,通过对一种全新永磁电机的设计、实现,从而在电机节能技术方面提出了另外一种思路和方法.它是以满足现代电动车对电动机的要求,具有宽调速范围、低速启动时的大扭矩、高效率以及有能量回馈功能为目标的一种轮毂式的永磁电机.本文的第一章讨论了电动车辆的发展、现状以及电动车的能量回收技术,介绍了电动车中的常用电动机及其发展趋势,根据现代电动车对电机高效、节能的要求,提出了本课题的研究目的和任务;第二章提出了一种全新模式的电机,并对这种电机的结构、形式、工作原理进行了初步探讨;第三章讨论了这种具有节能意义的新型电机的设计和实现,提出了设计的总体原则,按照具体的设计步骤列出了详尽的设计内容,并对电机的加工工艺也进行了描述;第四章是电机控制器的设计.通过对控制器工作原理和系统构成的分析,详细讨论了组成控制器的一些功能单元的实现;并对能量回馈部分工作原理进行了描述;第五章讨论了电机的数学模型,并对实验构想和实验过程进行了论述;第六章是总结与展望.通过对前一阶段设计工作中的得失进行总结,并对下一阶段的工作进行展望.本课题的创新之处在于提出了一种全新的多极、多相双凸极永磁电机:转子、定子采用双凸极结构;转子磁极数为多极(大于50),定子的励磁电流为多相(相位数由磁极数决定);转子磁极数与定子齿数不等有差异;永磁磁极采用高性能稀土永磁材料;电机为外转子内定子的轮毂电机.由于双凸极结构并且极数不等,使电机在磁阻转矩的基础上迭加了永磁转矩,较大提高电机的输出转矩、功率密度和减小转矩脉动;轮毂式直接驱动,降低了因减速机构带来的能量损耗;定子齿数的增加可以提高电机在低转速下的工作频率;永磁磁极的极数增加可以减小磁极的横截面积,增加磁通密度,有效地减小电机的大小和质量.由于电机可实现四象限控制,因此具有再生制动能量回收的功能.由于这是一种全新设计的电机,本文所作只是初步探索,它在理论和实践上都有待于进一步的探讨和发展. |