增程式電動(dòng)汽車(chē)用內(nèi)定子永磁同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)及溫度場(chǎng)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-20 10:46
電動(dòng)汽車(chē)一直面臨續(xù)航能力不足的難題,增程式電動(dòng)汽車(chē)因能大大的提高續(xù)航里程而備受關(guān)注。增程器用發(fā)電機(jī)作為增程式電動(dòng)汽車(chē)中重要的供能設(shè)備,其性能直接影響增程式電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力。隨著電動(dòng)汽車(chē)對(duì)續(xù)航能力和效率的要求越來(lái)越高,增程器用發(fā)電機(jī)需要滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度高、效率高等要求,對(duì)發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)提出了許多新的挑戰(zhàn)。以適用于小型商務(wù)車(chē)的發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象,為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度高的要求,本文設(shè)計(jì)一款內(nèi)定子(外傳子)式永磁同步發(fā)電機(jī)。首先,根據(jù)發(fā)電機(jī)的應(yīng)用條件和設(shè)計(jì)要求,對(duì)內(nèi)定子發(fā)電機(jī)的主要尺寸、磁路結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì),并對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行驗(yàn)證校核。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算,外轉(zhuǎn)子外徑和內(nèi)徑分別取270 mm和246.6 mm,內(nèi)定子的外徑和內(nèi)徑分別取245 mm和166 mm。電磁結(jié)構(gòu)采用了32極24槽和一字式分段永磁體表貼于轉(zhuǎn)子內(nèi)壁的設(shè)計(jì)方案。然后,基于JMAG建立發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)有限元計(jì)算模型,計(jì)算得到磁密分布、轉(zhuǎn)矩、反電動(dòng)勢(shì)、齒槽轉(zhuǎn)矩和效率等關(guān)鍵性能參數(shù),并針對(duì)極端情況進(jìn)行退磁分析。此外,建立了發(fā)電機(jī)溫度場(chǎng)有限元仿真模型,求解計(jì)算得到發(fā)電機(jī)內(nèi)部溫度場(chǎng)分布情況,并對(duì)冷卻水的進(jìn)水溫度和流量對(duì)內(nèi)定子發(fā)電...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
增程式電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)組成
第一章緒論圖1-2燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)組成混合動(dòng)力汽車(chē)是由兩種及以上的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供車(chē)輛行駛的動(dòng)力支持的,其廣泛指的是油電混合動(dòng)力汽車(chē),既能降低能源的消耗和污染尾氣的排放,也能彌補(bǔ)電動(dòng)汽車(chē)電池能量方面的不足和缺陷[13],在市場(chǎng)中相當(dāng)受歡迎。增程式電動(dòng)汽車(chē)是一種通過(guò)配置一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的增程器,在動(dòng)力電池荷電狀態(tài)下降至一定限度時(shí)給電池充電,從而給車(chē)輛提供能量的新能源汽車(chē)[14],如圖1-1所示。其既能發(fā)揮純電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì),又能有效彌補(bǔ)其續(xù)航里程短的不足的問(wèn)題。增程式電動(dòng)車(chē)是一種介于混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)車(chē)二者之間的一種車(chē)型,其雖然采用了發(fā)動(dòng)機(jī),但發(fā)動(dòng)機(jī)主要是在電池能量不足時(shí)給電池充電用的,本質(zhì)上屬于純電驅(qū)動(dòng)的。增程式電動(dòng)汽車(chē)能夠充分發(fā)揮出驅(qū)動(dòng)電機(jī)低速時(shí)扭矩大,發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)功率輸出穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),相比于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē),增程式電動(dòng)汽車(chē)在充電方便時(shí)只使用電能,不消耗汽油,在電量不足時(shí)也能通過(guò)消耗汽油發(fā)電持續(xù)供應(yīng)動(dòng)力,具有續(xù)航里程強(qiáng),節(jié)能顯著,動(dòng)力電池容量孝壽命長(zhǎng)、安全性高以及對(duì)充電配套設(shè)施依賴(lài)性不高等優(yōu)勢(shì)。因此,增程式電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)目前已得到了業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)同,成為現(xiàn)階段和中長(zhǎng)期新能源汽車(chē)發(fā)展的重要方向。1.3增程式電動(dòng)汽車(chē)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀增程式電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)取得實(shí)際應(yīng)用,存在比較成熟的增程式電動(dòng)汽車(chē)[15]。如通用公司的雪佛蘭Volt車(chē)型是國(guó)際上第一款實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的增程式電動(dòng)汽車(chē)[16,17],如圖3
第一章緒論(f)別克VELITE5圖1-3國(guó)外增程式電動(dòng)汽車(chē)在國(guó)內(nèi),增程式電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)也在一直在進(jìn)步。奇瑞早在2010年就推出了最大續(xù)航里程達(dá)到350公里的瑞麟增程式電動(dòng)汽車(chē),如圖1-4(a)所示。而廣汽傳祺在2015年推出GA5,如圖1-4(b)也宣布進(jìn)軍增程式電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。理想智造2018年推出了一款沒(méi)有里程焦慮的電動(dòng)車(chē)——理想智造ONE,如圖1-4(c)所示,其在市區(qū)的續(xù)航里程能夠超過(guò)1000公里。除此之外,吉利、比亞迪和北汽新能源等也已經(jīng)在增程式電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)中取得一定的成果。(a)奇瑞瑞麟(b)廣汽傳祺GA5(c)理想智造ONE及其動(dòng)力系統(tǒng)圖1-4國(guó)內(nèi)增程式電動(dòng)汽車(chē)5
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新能源汽車(chē)用新型開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[J]. 肖麗,董昊宇,高峰,張波,任旭鶴. 電氣傳動(dòng). 2018(07)
[2]永磁同步電機(jī)永磁體分塊對(duì)渦流損耗的影響分析[J]. 劉朋鵬,張琪,何彪,黃蘇融,陳世軍. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2018(06)
[3]新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J]. 張軍,肖倩,孟慶闊. 汽車(chē)工業(yè)研究. 2018(06)
[4]電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)嵌式永磁同步電機(jī)全速弱磁控制方法研究[J]. 高潤(rùn)澤,翟麗,蘇麗偉. 交通節(jié)能與環(huán)保. 2016(05)
[5]純電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r[J]. 李飛泉,田玉冬,鄔建海. 汽車(chē)電器. 2016(08)
[6]電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步電機(jī)定子結(jié)構(gòu)固有頻率分析[J]. 李曉華,黃蘇融,張琪. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[7]電動(dòng)汽車(chē)輕量化技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳辛波,杭鵬,王葉楓. 汽車(chē)工程師. 2015(11)
[8]小型電動(dòng)車(chē)用外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與分析[J]. 楊國(guó)龍,黃開(kāi)勝,賴(lài)文海,肖慶優(yōu),王智翔,彭智樂(lè). 微電機(jī). 2015(10)
[9]寶馬i3 W20發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)剖析(一)[J]. 楊明. 汽車(chē)維修技師. 2015(08)
[10]車(chē)用永磁同步電機(jī)三維溫度場(chǎng)分析[J]. 劉蕾,劉光復(fù),劉馬林,朱標(biāo)龍. 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(11)
博士論文
[1]高速永磁同步電機(jī)的損耗分析與溫度場(chǎng)計(jì)算[D]. 江善林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]電動(dòng)汽車(chē)用變繞組異步電機(jī)建模與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳敏.浙江大學(xué) 2017
[2]基于直流無(wú)刷電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 王賽.安徽理工大學(xué) 2016
[3]永磁同步電機(jī)損耗計(jì)算及溫度場(chǎng)分析[D]. 尹惠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]高功率密度永磁電機(jī)的損耗及溫升特性的研究[D]. 黃旭珍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3507161
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
增程式電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)組成
第一章緒論圖1-2燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)組成混合動(dòng)力汽車(chē)是由兩種及以上的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供車(chē)輛行駛的動(dòng)力支持的,其廣泛指的是油電混合動(dòng)力汽車(chē),既能降低能源的消耗和污染尾氣的排放,也能彌補(bǔ)電動(dòng)汽車(chē)電池能量方面的不足和缺陷[13],在市場(chǎng)中相當(dāng)受歡迎。增程式電動(dòng)汽車(chē)是一種通過(guò)配置一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的增程器,在動(dòng)力電池荷電狀態(tài)下降至一定限度時(shí)給電池充電,從而給車(chē)輛提供能量的新能源汽車(chē)[14],如圖1-1所示。其既能發(fā)揮純電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì),又能有效彌補(bǔ)其續(xù)航里程短的不足的問(wèn)題。增程式電動(dòng)車(chē)是一種介于混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)車(chē)二者之間的一種車(chē)型,其雖然采用了發(fā)動(dòng)機(jī),但發(fā)動(dòng)機(jī)主要是在電池能量不足時(shí)給電池充電用的,本質(zhì)上屬于純電驅(qū)動(dòng)的。增程式電動(dòng)汽車(chē)能夠充分發(fā)揮出驅(qū)動(dòng)電機(jī)低速時(shí)扭矩大,發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)功率輸出穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),相比于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē),增程式電動(dòng)汽車(chē)在充電方便時(shí)只使用電能,不消耗汽油,在電量不足時(shí)也能通過(guò)消耗汽油發(fā)電持續(xù)供應(yīng)動(dòng)力,具有續(xù)航里程強(qiáng),節(jié)能顯著,動(dòng)力電池容量孝壽命長(zhǎng)、安全性高以及對(duì)充電配套設(shè)施依賴(lài)性不高等優(yōu)勢(shì)。因此,增程式電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)目前已得到了業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)同,成為現(xiàn)階段和中長(zhǎng)期新能源汽車(chē)發(fā)展的重要方向。1.3增程式電動(dòng)汽車(chē)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀增程式電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)取得實(shí)際應(yīng)用,存在比較成熟的增程式電動(dòng)汽車(chē)[15]。如通用公司的雪佛蘭Volt車(chē)型是國(guó)際上第一款實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的增程式電動(dòng)汽車(chē)[16,17],如圖3
第一章緒論(f)別克VELITE5圖1-3國(guó)外增程式電動(dòng)汽車(chē)在國(guó)內(nèi),增程式電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)也在一直在進(jìn)步。奇瑞早在2010年就推出了最大續(xù)航里程達(dá)到350公里的瑞麟增程式電動(dòng)汽車(chē),如圖1-4(a)所示。而廣汽傳祺在2015年推出GA5,如圖1-4(b)也宣布進(jìn)軍增程式電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。理想智造2018年推出了一款沒(méi)有里程焦慮的電動(dòng)車(chē)——理想智造ONE,如圖1-4(c)所示,其在市區(qū)的續(xù)航里程能夠超過(guò)1000公里。除此之外,吉利、比亞迪和北汽新能源等也已經(jīng)在增程式電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)中取得一定的成果。(a)奇瑞瑞麟(b)廣汽傳祺GA5(c)理想智造ONE及其動(dòng)力系統(tǒng)圖1-4國(guó)內(nèi)增程式電動(dòng)汽車(chē)5
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新能源汽車(chē)用新型開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[J]. 肖麗,董昊宇,高峰,張波,任旭鶴. 電氣傳動(dòng). 2018(07)
[2]永磁同步電機(jī)永磁體分塊對(duì)渦流損耗的影響分析[J]. 劉朋鵬,張琪,何彪,黃蘇融,陳世軍. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2018(06)
[3]新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J]. 張軍,肖倩,孟慶闊. 汽車(chē)工業(yè)研究. 2018(06)
[4]電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)嵌式永磁同步電機(jī)全速弱磁控制方法研究[J]. 高潤(rùn)澤,翟麗,蘇麗偉. 交通節(jié)能與環(huán)保. 2016(05)
[5]純電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r[J]. 李飛泉,田玉冬,鄔建海. 汽車(chē)電器. 2016(08)
[6]電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步電機(jī)定子結(jié)構(gòu)固有頻率分析[J]. 李曉華,黃蘇融,張琪. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[7]電動(dòng)汽車(chē)輕量化技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳辛波,杭鵬,王葉楓. 汽車(chē)工程師. 2015(11)
[8]小型電動(dòng)車(chē)用外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與分析[J]. 楊國(guó)龍,黃開(kāi)勝,賴(lài)文海,肖慶優(yōu),王智翔,彭智樂(lè). 微電機(jī). 2015(10)
[9]寶馬i3 W20發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)剖析(一)[J]. 楊明. 汽車(chē)維修技師. 2015(08)
[10]車(chē)用永磁同步電機(jī)三維溫度場(chǎng)分析[J]. 劉蕾,劉光復(fù),劉馬林,朱標(biāo)龍. 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(11)
博士論文
[1]高速永磁同步電機(jī)的損耗分析與溫度場(chǎng)計(jì)算[D]. 江善林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]電動(dòng)汽車(chē)用變繞組異步電機(jī)建模與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳敏.浙江大學(xué) 2017
[2]基于直流無(wú)刷電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 王賽.安徽理工大學(xué) 2016
[3]永磁同步電機(jī)損耗計(jì)算及溫度場(chǎng)分析[D]. 尹惠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]高功率密度永磁電機(jī)的損耗及溫升特性的研究[D]. 黃旭珍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3507161
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