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电动汽车用外转子磁通切换电机优化设计与性能分析
| 论文题名： | 电动汽车用外转子磁通切换电机优化设计与性能分析 |
| 关键词： | 电动汽车;外转子;磁通切换;有限元分析;优化设计 |
| 摘要： | 汽车的发明是人类文明进步的一大标志，它在满足人们每天生活流动性的许多需求的同时，也引发了严重的环境与人类生存问题。随着电动汽车、混合动力汽车等新能源电动汽车的出现，对车用驱动电机的性能要求也越来越高，这样给车用驱动电机的本体设计和驱动系统的研制提出了更大的挑战。永磁电机由于具有结构紧凑、功率密度高等优异的性能，成为车用驱动电机领域的重要发展方向之一。本文针对电动汽车动力系统要求提出了一种外转子磁通切换电机，磁通切换永磁电机采用“开关磁阻电机+永磁体”结构，使得该电机兼备了开关磁阻电机和永磁电机的优点，具有结构简单、可靠性高、功率密度高、适合高速运行等特点。 本文首先了解了国内外电动汽车的研究现状，了解了电动汽车用驱动电机以及磁通切换电机的研究现状，了解了磁通切换电机的结构和工作原理。提出了12/22极外转子磁通切换电机，参考内转子永磁电机和磁通切换电机的设计经验，计算出外转子磁通切换电机的结构尺寸参数，初步设计出外转子磁通切换电机的结构模型。 基于有限元分析软件Maxwell对电机进行建模仿真，对电机的基本性能进行进一步的分析。首先在Maxwell中对电机参数化建模，分析电机的电磁场特性，验证电机磁路设计的合理性，还分析了外转子磁通切换电机电感特性、空载特性及损耗和效率，并结合simplorer软件分析电机的转矩特性。 本文用两种方法对外转子磁通切换电机进行优化，一种是局部优化，一种是全局优化。选择合理的优化目标和优化参数，对电机的不同性能进行优化，如定位力矩、效率或损耗等，改善电机的运行性能，使设计的电机达到预期的性能，设计出理想的电机模型。 委托工厂加工外转子磁通切换电机的原理样机，搭建外转子磁通切换电机的软硬件实验平台，对外转子磁通切换电机的空载和带负载时的性能进行测试，初步验证了外转子磁通切换电机的合理性。 |
| 作者： | 沈月香 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 全力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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