【摘要】：隨著全球石油資源的日漸短缺以及自然環(huán)境的不斷惡化,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車正面臨越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),因此,新能源汽車的開發(fā)和推廣已成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。作為當(dāng)前切實(shí)可行的一類新能源汽車,混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(Hybrid Electric Vehicles,HEVs)以其高燃油經(jīng)濟(jì)性、長(zhǎng)行駛里程以及低尾氣排放等顯著優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛關(guān)注,并迅速發(fā)展起來。本文主要研究了一種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用嵌入式永磁同步電機(jī),對(duì)其設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述,進(jìn)而采用有限元計(jì)算軟件分析了電機(jī)的各項(xiàng)電磁性能,并對(duì)其溫升狀況進(jìn)行了模擬,最后對(duì)該電機(jī)的控制策略進(jìn)行了仿真研究,提出了其全速度范圍內(nèi)的最優(yōu)控制策略。論文主要工作及研究成果具體如下所述:1.針對(duì)一類混合動(dòng)力汽車用新型嵌入式永磁同步電機(jī),給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案,主要包括電機(jī)的主要尺寸設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)和極槽數(shù)配合的選擇、電機(jī)電樞繞組的分布以及所用永磁體的尺寸計(jì)算等。2.基于有限元計(jì)算軟件ANSYS建立了該電機(jī)的二維有限元模型,并對(duì)其氣隙磁場(chǎng)、三相磁鏈、三相反電勢(shì)、繞組電感、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩及定位力矩等電磁特性進(jìn)行了仿真計(jì)算與分析。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)制作了一臺(tái)10KW的樣機(jī)并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了有限元仿真計(jì)算和理論分析的正確性。3.對(duì)該電機(jī)的全域二維穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)進(jìn)行了分析計(jì)算,在此基礎(chǔ)上,從電機(jī)產(chǎn)熱與散熱兩個(gè)方面詳細(xì)討論了影響電機(jī)溫升的主要因素,并提出了對(duì)應(yīng)的改善措施,為該電機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)化與安全應(yīng)用提供了理論依據(jù)。4.基于永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,結(jié)合對(duì)該電機(jī)進(jìn)行有限元計(jì)算得到的電磁特性參數(shù),在全速度范圍內(nèi),應(yīng)用Matlab/Simulink仿真軟件搭建了其調(diào)速控制系統(tǒng)的仿真模型。在基速以下,對(duì)id=0控制與MTPA控制進(jìn)行了對(duì)比仿真研究,在基速以上,實(shí)現(xiàn)了從MTPA控制到弱磁控制的切換,并主要對(duì)弱磁控制進(jìn)行了仿真分析。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM341

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