輪轂式電動(dòng)汽車(chē)用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)與仿真優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2023-04-02 04:30
輪轂電機(jī)具有簡(jiǎn)化系統(tǒng)構(gòu)成、提高傳動(dòng)效率和可獨(dú)立控制等優(yōu)點(diǎn),成為未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)重要方向。但是由于電動(dòng)汽車(chē)的高性能指標(biāo)要求和輪轂內(nèi)部安裝空間的限制,對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和過(guò)載能力要求很高。減速驅(qū)動(dòng)式輪轂電機(jī)屬于輪轂電機(jī)的一種,其將內(nèi)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)集成在一起。本文針對(duì)應(yīng)用于減速驅(qū)動(dòng)式輪轂電機(jī)中的高速內(nèi)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)要求,分析了幾種常用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了一臺(tái)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。本文首先分析了輪轂電機(jī)兩種驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn),根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力性能要求,確定了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)要求。分析總結(jié)了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本原理、基本結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)流程,基于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的設(shè)計(jì)理論,參考傳統(tǒng)電機(jī)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了一臺(tái)32kW的三相12/8極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。根據(jù)得到的電機(jī)初始尺寸參數(shù),利用ANSYS Maxwell軟件進(jìn)行了建模與仿真分析,并對(duì)電機(jī)的部分參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)化仿真分析,探討了電機(jī)氣隙、定轉(zhuǎn)子極弧與定子軛厚對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的影響規(guī)律,并確定了電機(jī)的尺寸參數(shù)。針對(duì)優(yōu)化電機(jī)的轉(zhuǎn)矩,提出了新的定轉(zhuǎn)子齒極結(jié)構(gòu);贏NSYS Maxwell軟件,利用遺傳算法進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化,優(yōu)化后的電機(jī)轉(zhuǎn)矩增大,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)降低...
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 輪轂電機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外輪轂電機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)輪轂電機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.3 輪轂電機(jī)在汽車(chē)上的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)研究現(xiàn)狀
1.3.2 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在汽車(chē)上的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 本文的主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 輪轂電機(jī)的總體方案研究
2.1 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式選擇
2.2 輪轂電機(jī)的動(dòng)力性能要求
2.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的種類與選擇
2.3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的種類
2.3.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇
2.4 本章小結(jié)
第3章 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)
3.1 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本原理
3.2 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
3.3 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的設(shè)計(jì)流程
3.4 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)相關(guān)參數(shù)計(jì)算及特性分析
3.4.1 相數(shù)與定轉(zhuǎn)子極數(shù)選取
3.4.2 電磁功率的計(jì)算
3.4.3 電負(fù)荷與磁負(fù)荷
3.4.4 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)主要尺寸參數(shù)的確定
3.4.5 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)其他參數(shù)的確定
3.5 本設(shè)計(jì)電機(jī)參數(shù)確定
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于Maxwell的SRM有限元分析
4.1 電機(jī)電磁場(chǎng)分析理論基礎(chǔ)
4.2 有限元法與ANSYSMaxwell簡(jiǎn)介
4.2.1 有限元法簡(jiǎn)介
4.2.2 ANSYSMaxwell簡(jiǎn)介
4.3 SRM的RMxprt模型建立及性能曲線分析
4.3.1 SRM建模
4.3.2 RMxprt仿真結(jié)果與分析
4.4 SRM的二維模型建立及性能曲線分析
4.4.1 SRM建模
4.4.2 仿真結(jié)果與分析
4.5 SRM結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)瞬態(tài)特性的影響參數(shù)化分析
4.5.1 氣隙的影響分析
4.5.2 定轉(zhuǎn)子極弧的影響分析
4.5.3 定子軛厚的影響分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 SRM的定轉(zhuǎn)子齒極結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1 定子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.2.1 轉(zhuǎn)子齒頂高度的影響
5.2.2 矩形槽寬度的影響
5.2.3 矩形槽深度的影響
5.3 本章小結(jié)
第6章 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.1 基于遺傳算法的SRM優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.1.1 遺傳算法理論分析
6.1.2 ANSYSMaxwell優(yōu)化工具簡(jiǎn)介
6.1.3 SRM優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.2 遺傳算法與定子齒極混合優(yōu)化
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3778538
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 輪轂電機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外輪轂電機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)輪轂電機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.3 輪轂電機(jī)在汽車(chē)上的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)研究現(xiàn)狀
1.3.2 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在汽車(chē)上的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 本文的主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 輪轂電機(jī)的總體方案研究
2.1 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式選擇
2.2 輪轂電機(jī)的動(dòng)力性能要求
2.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的種類與選擇
2.3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的種類
2.3.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇
2.4 本章小結(jié)
第3章 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)
3.1 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本原理
3.2 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
3.3 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的設(shè)計(jì)流程
3.4 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)相關(guān)參數(shù)計(jì)算及特性分析
3.4.1 相數(shù)與定轉(zhuǎn)子極數(shù)選取
3.4.2 電磁功率的計(jì)算
3.4.3 電負(fù)荷與磁負(fù)荷
3.4.4 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)主要尺寸參數(shù)的確定
3.4.5 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)其他參數(shù)的確定
3.5 本設(shè)計(jì)電機(jī)參數(shù)確定
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于Maxwell的SRM有限元分析
4.1 電機(jī)電磁場(chǎng)分析理論基礎(chǔ)
4.2 有限元法與ANSYSMaxwell簡(jiǎn)介
4.2.1 有限元法簡(jiǎn)介
4.2.2 ANSYSMaxwell簡(jiǎn)介
4.3 SRM的RMxprt模型建立及性能曲線分析
4.3.1 SRM建模
4.3.2 RMxprt仿真結(jié)果與分析
4.4 SRM的二維模型建立及性能曲線分析
4.4.1 SRM建模
4.4.2 仿真結(jié)果與分析
4.5 SRM結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)瞬態(tài)特性的影響參數(shù)化分析
4.5.1 氣隙的影響分析
4.5.2 定轉(zhuǎn)子極弧的影響分析
4.5.3 定子軛厚的影響分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 SRM的定轉(zhuǎn)子齒極結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1 定子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.2.1 轉(zhuǎn)子齒頂高度的影響
5.2.2 矩形槽寬度的影響
5.2.3 矩形槽深度的影響
5.3 本章小結(jié)
第6章 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.1 基于遺傳算法的SRM優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.1.1 遺傳算法理論分析
6.1.2 ANSYSMaxwell優(yōu)化工具簡(jiǎn)介
6.1.3 SRM優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.2 遺傳算法與定子齒極混合優(yōu)化
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
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參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3778538
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