本文關(guān)鍵詞：混合磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)與3D有限元仿真

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【摘要】：電動(dòng)汽車(chē)的直驅(qū)輪轂驅(qū)動(dòng),具有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置靈活,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,傳動(dòng)效率高等特點(diǎn)。永磁輪轂電機(jī)因其高轉(zhuǎn)矩密度、高功率密度和高效率等優(yōu)點(diǎn),在電動(dòng)汽車(chē)直驅(qū)輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中具有獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。磁通調(diào)制式永磁輪轂電機(jī)將磁齒輪與傳統(tǒng)永磁電機(jī)有效結(jié)合,不僅具有磁齒輪的磁通調(diào)制效應(yīng),還兼有永磁電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),在結(jié)構(gòu)上可靈活設(shè)計(jì),適合電動(dòng)汽車(chē)的輪轂驅(qū)動(dòng)。本文對(duì)軸向磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)與非晶鐵芯混合磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)及其性能進(jìn)行研究,主要工作如下：首先,引入磁齒輪的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了磁通調(diào)制作用的工作機(jī)理,研究了磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)的工作原理,得到了磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的約束關(guān)系。其次,以軸向磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)為研究對(duì)象,利用Maxwell軟件建立了電機(jī)的3D瞬態(tài)場(chǎng)有限元模型。通過(guò)有限元仿真計(jì)算,比較研究了不同極、槽配合時(shí)電機(jī)的運(yùn)行性能,包括氣隙磁通密度的磁耦合特性,電磁轉(zhuǎn)矩等,在所研究的極、槽配合中選取了較為合適的參數(shù)(36槽22/6極)。并仿真計(jì)算了36槽22/6極配合、非晶鐵芯與硅鋼鐵芯軸向磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)的運(yùn)行性能,通過(guò)對(duì)仿真計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析可知,非晶鐵芯電機(jī)的運(yùn)行性能優(yōu)于硅鋼鐵芯電機(jī)的運(yùn)行性能。最后,以36槽22/6極非晶鐵芯混合磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)為研究對(duì)象,利用Maxwell軟件建立了電機(jī)的3D瞬態(tài)場(chǎng)有限元模型,并與基于掃描法的優(yōu)化方法結(jié)合,對(duì)電機(jī)的部分結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),提高了電機(jī)在同步運(yùn)行方式時(shí)轉(zhuǎn)矩及功率的輸出能力,證明了非晶鐵芯混合磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)直驅(qū)系統(tǒng)中的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：軸向磁通調(diào)制 混合磁通調(diào)制 永磁輪轂電機(jī) 掃描法 有限元法 非晶鐵芯
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM351
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 課題背景與意義11-13
• 1.2 基于磁通調(diào)制原理永磁電機(jī)的發(fā)展概況13-15
• 1.3 混合磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 非晶鐵芯電機(jī)的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 2 軸向磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)19-41
• 2.1 磁通調(diào)制原理19-22
• 2.1.1 磁齒輪拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19-20
• 2.1.2 磁齒輪工作原理20
• 2.1.3 磁通調(diào)制的工作機(jī)理20-22
• 2.1.4 磁通調(diào)制永磁電機(jī)工作原理22
• 2.2 軸向磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)3D有限元模型與性能分析22-39
• 2.2.1 有限元法及有限元分析軟件簡(jiǎn)介22-25
• 2.2.2 軸向磁通調(diào)制永磁輪毅電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與建模25-28
• 2.2.3 軸向磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)工作原理28-30
• 2.2.4 軸向磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)運(yùn)行方式30-33
• 2.2.5 不同極、槽配合對(duì)軸向磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)性能的影響33-39
• 2.3 本章小結(jié)39-41
• 3 非晶鐵芯對(duì)軸向磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)性能的影響41-51
• 3.1 非晶合金材料特性41-42
• 3.2 非晶鐵芯與硅鋼鐵芯電機(jī)3D有限元仿真結(jié)果對(duì)比分析42-50
• 3.2.1 同步運(yùn)行結(jié)果分析43-48
• 3.2.2 無(wú)刷直流運(yùn)行結(jié)果分析48-50
• 3.3 本章小結(jié)50-51
• 4 非晶鐵芯混合磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)51-65
• 4.1 非晶鐵芯混合磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與建模51-53
• 4.2 非晶鐵芯混合磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)工作原理53-54
• 4.3 非晶鐵芯混合磁通調(diào)制永磁輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化54-63
• 4.3.1 掃描法簡(jiǎn)介54
• 4.3.2 基于掃描法對(duì)軸向結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化54-57
• 4.3.3 基于掃描法對(duì)徑向結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化57-59
• 4.3.4 3D有限元仿真結(jié)果分析59-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 5 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 總結(jié)65-66
• 5.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果73-77
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集77

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本文編號(hào)：947429