電動汽車用高扭矩密度永磁電機的設計與分析
發(fā)布時間:2021-12-02 17:17
隨著汽車數(shù)量的急劇增加,石油的進口依存度持續(xù)增長,能源危機和環(huán)境污染已經(jīng)成為我國面臨的兩大難題。與傳統(tǒng)燃油車相比,新能源電動汽車由于其低排放的特點而成為研究熱點。因此,我國也相應地推出了一系列政策和措施,以推動電動汽車行業(yè)的發(fā)展。驅(qū)動電機作為電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的核心部件,需要滿足汽車高過載能力、寬調(diào)速范圍以及高效率的要求。永磁同步電機由于具有良好的性能,成為電動汽車驅(qū)動電機的主要選擇。本文以電動汽車驅(qū)動用永磁同步電機為研究對象,以高轉(zhuǎn)矩密度為目標進行設計與優(yōu)化,并分析校核了其機械強度和效率。首先根據(jù)電動汽車的參數(shù)和動力性要求,得到汽車的驅(qū)動需求,并確定電機的轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩輸出特性。基于高轉(zhuǎn)矩密度的目標,選擇電機的整體結構,包括極槽配合、定子槽結構和永磁體布置結構。在此基礎上,使用電磁負荷預取法計算定子內(nèi)徑及軸向長度,并對其它主要參數(shù)進行了設計和計算。接著基于永磁同步電機的簡化模型分析了電機的電磁轉(zhuǎn)矩,研究了電磁轉(zhuǎn)矩各部分對平均轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩波動的影響,并推導了諧波所引起的轉(zhuǎn)矩含量;谒O計和計算的參數(shù),建立了電機的二維初始模型,并進行空載仿真分析和負載仿真分析,得到了電機的轉(zhuǎn)矩性能,與解析分析...
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1我國石油的對外依存度??在環(huán)境問題和能源短缺的共同壓力下,節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品越來越受到人們的關注,而新??正是這一,也重
碩士學位論文??善國??(d)第四代普銳斯電機結構??圖1.2豐田四代普銳斯混動汽車驅(qū)動電機定轉(zhuǎn)子結構???表1.1豐田部分電動汽車驅(qū)動電機的性能參數(shù)???""""2007Camry2008Ls600h??峰值功率/kW?50?105?165?60??峰值轉(zhuǎn)矩/Nm?400?270?300?207??最高轉(zhuǎn)速/rpm?6000?14000?10230?13500??極數(shù)?/?槽數(shù)?8/48?8/48?8/48?8/48??高效區(qū)比例?約85%?約85%?約87%?約85%??冷卻方式?油循環(huán)和水/乙二醇換熱器(水冷)???除豐田外,本田、日產(chǎn)等日本廠商也都相應地推出了電動汽車產(chǎn)品。其中,本田公??司的2005款Accord混合動力汽車采用了?16極24槽的分數(shù)槽集中繞組永磁同步電機,??其定轉(zhuǎn)子結構如圖1.3(a)所示『15】。該電機定子繞組采用了集中繞組結構,方便進行模塊??化生產(chǎn)與安裝,電機峰值轉(zhuǎn)矩為136Nm,定轉(zhuǎn)子總質(zhì)量約為27.4kg,最高效率可達到??95%以上。而2014款Accord電動汽車則采用了?8極48槽交流永磁同步電機,峰值轉(zhuǎn)??矩達307Nm,其轉(zhuǎn)子硅鋼片如圖L3(b)所示。??‘::擎:輛,.?■?''肩^??(a)本田2005款Accord驅(qū)動電機結構?(b)本田2014款Accord驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子結構??圖1.3本田兩代Accord混動汽車驅(qū)動電機部分結構??美國的電動汽車研發(fā)相對日本較晚一些
本田、日產(chǎn)等日本廠商也都相應地推出了電動汽車產(chǎn)品。其中,本田公??司的2005款Accord混合動力汽車采用了?16極24槽的分數(shù)槽集中繞組永磁同步電機,??其定轉(zhuǎn)子結構如圖1.3(a)所示『15】。該電機定子繞組采用了集中繞組結構,方便進行模塊??化生產(chǎn)與安裝,電機峰值轉(zhuǎn)矩為136Nm,定轉(zhuǎn)子總質(zhì)量約為27.4kg,最高效率可達到??95%以上。而2014款Accord電動汽車則采用了?8極48槽交流永磁同步電機,峰值轉(zhuǎn)??矩達307Nm,其轉(zhuǎn)子硅鋼片如圖L3(b)所示。??‘::擎:輛,.?■?''肩^??(a)本田2005款Accord驅(qū)動電機結構?(b)本田2014款Accord驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子結構??圖1.3本田兩代Accord混動汽車驅(qū)動電機部分結構??美國的電動汽車研發(fā)相對日本較晚一些,其感應電機的設計技術及控制策略的發(fā)展??4??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雙積分管理辦法促進節(jié)能與新能源汽車發(fā)展[J]. 朱敏慧. 汽車與配件. 2017(28)
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博士論文
[1]電樞超導型高溫超導電機關鍵問題研究[D]. 宋彭.清華大學 2016
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碩士論文
[1]中國汽車產(chǎn)業(yè)出口競爭力分析[D]. 付麗娟.吉林大學 2017
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[5]電動車用三相永磁同步電機的設計與仿真優(yōu)化[D]. 朱莉紅.河北科技大學 2015
[6]分數(shù)槽集中繞組表貼式永磁同步電動機的設計[D]. 蓋耀輝.哈爾濱理工大學 2015
[7]五相雙定子永磁同步電機的優(yōu)化設計與分析[D]. 李景琪.北京理工大學 2015
[8]電動汽車用永磁同步電動機的設計研究[D]. 鄧春榮.華南理工大學 2014
[9]新能源汽車驅(qū)動用永磁同步電機的設計[D]. 袁中勝.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[10]電動汽車用永磁同步電機設計及關鍵技術研究[D]. 徐福增.沈陽工業(yè)大學 2012
本文編號:3528847
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1我國石油的對外依存度??在環(huán)境問題和能源短缺的共同壓力下,節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品越來越受到人們的關注,而新??正是這一,也重
碩士學位論文??善國??(d)第四代普銳斯電機結構??圖1.2豐田四代普銳斯混動汽車驅(qū)動電機定轉(zhuǎn)子結構???表1.1豐田部分電動汽車驅(qū)動電機的性能參數(shù)???""""2007Camry2008Ls600h??峰值功率/kW?50?105?165?60??峰值轉(zhuǎn)矩/Nm?400?270?300?207??最高轉(zhuǎn)速/rpm?6000?14000?10230?13500??極數(shù)?/?槽數(shù)?8/48?8/48?8/48?8/48??高效區(qū)比例?約85%?約85%?約87%?約85%??冷卻方式?油循環(huán)和水/乙二醇換熱器(水冷)???除豐田外,本田、日產(chǎn)等日本廠商也都相應地推出了電動汽車產(chǎn)品。其中,本田公??司的2005款Accord混合動力汽車采用了?16極24槽的分數(shù)槽集中繞組永磁同步電機,??其定轉(zhuǎn)子結構如圖1.3(a)所示『15】。該電機定子繞組采用了集中繞組結構,方便進行模塊??化生產(chǎn)與安裝,電機峰值轉(zhuǎn)矩為136Nm,定轉(zhuǎn)子總質(zhì)量約為27.4kg,最高效率可達到??95%以上。而2014款Accord電動汽車則采用了?8極48槽交流永磁同步電機,峰值轉(zhuǎn)??矩達307Nm,其轉(zhuǎn)子硅鋼片如圖L3(b)所示。??‘::擎:輛,.?■?''肩^??(a)本田2005款Accord驅(qū)動電機結構?(b)本田2014款Accord驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子結構??圖1.3本田兩代Accord混動汽車驅(qū)動電機部分結構??美國的電動汽車研發(fā)相對日本較晚一些
本田、日產(chǎn)等日本廠商也都相應地推出了電動汽車產(chǎn)品。其中,本田公??司的2005款Accord混合動力汽車采用了?16極24槽的分數(shù)槽集中繞組永磁同步電機,??其定轉(zhuǎn)子結構如圖1.3(a)所示『15】。該電機定子繞組采用了集中繞組結構,方便進行模塊??化生產(chǎn)與安裝,電機峰值轉(zhuǎn)矩為136Nm,定轉(zhuǎn)子總質(zhì)量約為27.4kg,最高效率可達到??95%以上。而2014款Accord電動汽車則采用了?8極48槽交流永磁同步電機,峰值轉(zhuǎn)??矩達307Nm,其轉(zhuǎn)子硅鋼片如圖L3(b)所示。??‘::擎:輛,.?■?''肩^??(a)本田2005款Accord驅(qū)動電機結構?(b)本田2014款Accord驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子結構??圖1.3本田兩代Accord混動汽車驅(qū)動電機部分結構??美國的電動汽車研發(fā)相對日本較晚一些,其感應電機的設計技術及控制策略的發(fā)展??4??
【參考文獻】:
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[9]分數(shù)槽集中繞組永磁交流伺服電動機不平衡磁拉力分析[J]. 莫會成,田園園. 微電機. 2012(09)
[10]汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級勢在必行——《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》解讀[J]. 聶美晨. 中國科技投資. 2012(15)
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[1]電樞超導型高溫超導電機關鍵問題研究[D]. 宋彭.清華大學 2016
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[3]車用表貼式永磁同步電機全域損耗高效計算方法研究[D]. 吳曉鵬.北京理工大學 2016
[4]電動客車永磁同步電機設計與參數(shù)研究[D]. 符榮.西北工業(yè)大學 2015
[5]分數(shù)槽集中繞組永磁同步電機的若干問題研究[D]. 段世英.華中科技大學 2014
[6]高轉(zhuǎn)矩永磁輪轂電機磁系統(tǒng)的研究[D]. 宮海龍.哈爾濱工業(yè)大學 2011
碩士論文
[1]中國汽車產(chǎn)業(yè)出口競爭力分析[D]. 付麗娟.吉林大學 2017
[2]電動汽車用直驅(qū)式輪轂電機設計與研究[D]. 李銀銀.浙江大學 2017
[3]永磁同步電機諧波構成分析及優(yōu)化設計[D]. 黃燕濤.華僑大學 2016
[4]全電飛機驅(qū)動電機輕量化設計與仿真研究[D]. 單曦.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]電動車用三相永磁同步電機的設計與仿真優(yōu)化[D]. 朱莉紅.河北科技大學 2015
[6]分數(shù)槽集中繞組表貼式永磁同步電動機的設計[D]. 蓋耀輝.哈爾濱理工大學 2015
[7]五相雙定子永磁同步電機的優(yōu)化設計與分析[D]. 李景琪.北京理工大學 2015
[8]電動汽車用永磁同步電動機的設計研究[D]. 鄧春榮.華南理工大學 2014
[9]新能源汽車驅(qū)動用永磁同步電機的設計[D]. 袁中勝.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[10]電動汽車用永磁同步電機設計及關鍵技術研究[D]. 徐福增.沈陽工業(yè)大學 2012
本文編號:3528847
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