【摘要】：隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展、人們生活水平的日益提高,汽車正廣泛進入千家萬戶,對汽車的需求量也在每年遞增。20世紀后,中國汽車產(chǎn)量迅速上升,截至2014年底,全國機動車保有量達2.64億輛,其中汽車1.54億輛。2014年,小型載客汽車達1.17億輛。2015年我國汽車產(chǎn)銷分別完成2450.33萬量和2459.76萬輛,創(chuàng)歷史新高,相比去年分別增長3.3%和4.7%,總體呈現(xiàn)平穩(wěn)增長態(tài)勢,產(chǎn)銷增速比去年分別下降4.0%和2.2%。其中商用車一直是被視為國民經(jīng)濟發(fā)展在汽車領(lǐng)域的晴雨表,2015年商用車產(chǎn)銷分別完成342.39萬輛和345.13萬輛,相比去年分別下降10%和9%。在汽車結(jié)構(gòu)中有很多種不同類型的電動泵,按其用途可分為:電動潤滑泵,電動燃油泵,電動充氣泵,電動抽液泵。其中電動燃油泵是汽車用電腦控制的燃油控制系統(tǒng)中重要部件,而且是易損件,因此需求量很大。電動燃油泵主要由泵體、直流電動機和外殼三個部分組成。其工作原理為:直流電動機通電后帶動泵體旋轉(zhuǎn)將燃油從進油口吸入,流經(jīng)電動燃油泵的內(nèi)部,再從出油口壓出,給燃油系統(tǒng)供油。由于國內(nèi)柴油油品相對較差、硫和水分含量較高,致使電動燃油泵結(jié)構(gòu)中的直流電動機成為在整個電動燃油泵結(jié)構(gòu)中最易出現(xiàn)故障的部件。因此本文將直流電動機作為研究對象,深入研究無刷直流電機、優(yōu)化設(shè)計電動燃油泵,使其更加適應現(xiàn)階段國內(nèi)柴油油品狀態(tài)和柴油機燃油系統(tǒng)需求。本論文作者通過閱讀大量的文獻資料,對永磁電動機及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢有了一個比較全面的理解,同時在實際工作中通過采用無刷直流電機結(jié)構(gòu)替代有刷直流電機結(jié)構(gòu),實施產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量改進過程中也積累了很多經(jīng)驗。在此工作基礎(chǔ)之上,作者詳細分析了無刷直流電機的數(shù)學模型,建立了仿真和試驗平臺,基于FT3106集成控制芯片,搭建周邊電路,優(yōu)化無刷直流電機控制系統(tǒng)參數(shù),并進行了軟件、硬件控制系統(tǒng)設(shè)計,獲得了有價值的研究成果。通過學習理論基礎(chǔ)知識,掌握了無刷直流電機的選型和應用設(shè)計,最終帶領(lǐng)團隊實現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品化。充分利用公司實驗室和整車試驗資源,對無刷直流電機結(jié)構(gòu)的電動泵總成進行了性能、機械可靠性以及電磁兼容可靠性地深入研究和驗證,并積累了一定的經(jīng)驗和教訓。另外通過產(chǎn)品的故障分析,解決了實際應用過程中面臨的問題。最終在項目組的努力奮斗下,成功地開發(fā)出一款國內(nèi)柴油發(fā)動機低壓燃油系統(tǒng)多功能電動燃油泵產(chǎn)品并且應用到廣泛的市場配套中。同時通過項目地開展推進積累了汽車電子電器產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗,尤其是機電一體化產(chǎn)品,還總結(jié)歸納了一套合理的開發(fā)流程和規(guī)范用于指導他人進行類似產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)。本文的主要研究內(nèi)容包括:(1)有刷直流電機和無刷直流電機的基本結(jié)構(gòu)區(qū)別(2)無刷直流電機的基本原理、特定參數(shù)下的數(shù)學模型及其基本特征(3)電動燃油泵控制系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(4)無刷直流電機的位置和電流檢測技術(shù)及其控制系統(tǒng)研究分析(5)電動燃油泵總成可靠性以及對柴油機啟動性能的影響(6)電動燃油泵產(chǎn)品性能和可靠性的試驗室驗證本論文開展了繼永磁式有刷直流電機在柴油發(fā)動機行業(yè)應用環(huán)境下,又對無刷直流電機在柴油發(fā)動機行業(yè)的應用進行了研究工作。通過理論分析、計算機仿真、軟硬件平臺設(shè)計以及產(chǎn)品試驗和推廣得出了一些有意義的經(jīng)驗和結(jié)論,為課題的進一步深入開展奠定了基礎(chǔ)。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464.172

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本文編號：2725269