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电动汽车用永磁同步电动机电磁设计及其设计平台研究
| 论文题名： | 电动汽车用永磁同步电动机电磁设计及其设计平台研究 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁同步电动机;有限元分析;电磁设计;稳态性能 |
| 摘要： | 永磁同步电动机具有高效率，高功率密度，高控制精度，噪声小等优点，通过合理的设计定子和转子的磁路可以到较好的弱磁特性和较大的磁转矩，这些优点使永磁同步电动机在电动汽车上有很高的应用价值，而改善其设计方法，开发一个快速准确的电磁设计平台也具有重要意义。 本文首先介绍了电动汽车用驱动电机的性能要求，对比了国内外电动汽车驱动电动机的研究现状和发展趋势，通过比较各种类型的驱动电机的优缺点，选择了最能满足电动汽车性能要求的内置式永磁同步电动机。然后介绍了永磁同步电动机的基本结构和数学模型，并具体分析了直、交轴电感不同永磁磁链相同，直、交轴电感相同永磁磁链不同两种情况下电机输出转矩情况和不同的凸极率下时电机的弱磁扩速倍数。根据电动汽车用驱动电机设计任务书中性能指标的要求，对电动机本体进行设计，从定转子磁路、永磁体尺寸和隔磁措施等关键部分入手，对电动机主要部分的设计细节做了详细介绍，并给出了算例分析。在传统设计方法的基础上，本文采用VC语言编写了电机电磁计算设计平台，实现了对电机设计参数快速准确的计算。电机电磁场是研究电机的最重要的理论，有限元软件Ansoft是仿真分析电机磁场最常用的软件，因此本文在最后一章对电机电磁场理论和有限元软件进行了介绍，并运用有限元仿真软件对设计平台设计的电机进行了二维有限元静磁场、空载磁场和负载磁场做了仿真分析，并分析了电机的稳态性能。输出转矩和功率是衡量永磁同步电动机弱磁性能的两个重要指标，本文分别用ansoft和matlab两种仿真软件对电机的输出转矩和功率进行仿真，结果表示所设计的电机具有良好的弱磁性能，具有较宽的调速范围和较大的弱磁扩速倍数，最大转速和最大输出功率也都符合性能指标要求。 |
| 作者： | 葛岩 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 刘震 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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