電動汽車用永磁輪轂電機性能研究
發(fā)布時間:2021-12-24 20:25
隨著氣候、環(huán)境和能源問題的日益嚴重,傳統(tǒng)內燃機汽車的替代品——電動汽車的發(fā)展越來越快速,輪轂電機驅動方式作為目前最新的電動汽車驅動技術受到了國內外學者的廣泛關注。永磁輪轂電機作為輪轂電機驅動系統(tǒng)中最主要的部件,對其功率密度、轉矩密度和轉矩波動等性能都提出了更高的要求。目前用于永磁輪轂電機的研究主要采用有限元法和解析法,有限元法能夠處理復雜結構模型,并且能夠結合控制電路分析電機的動態(tài)性能,但是周期較長,不便于規(guī)律性研究。解析法能夠彌補這一缺點,具有計算精度高、周期短的特點。所以本文利用有限元法來對永磁輪轂電機的性能進行研究,利用解析法來分析電磁性能的影響規(guī)律并對永磁輪轂電機的結構進行改進,從而提升電機的性能。針對本課題研究的永磁輪轂電機,在分析軟件Maxwell中建立了有限元模型,并基于復數形式的傅里葉級數和柯西乘積定理建立了考慮導磁材料相對磁導率的解析模型,運用兩種模型分析了永磁輪轂電機的電磁性能。并以有限元模型的預測結果為標準驗證了解析模型的準確性。同時在有限元軟件Simplorer中搭建了采用SVPWM控制策略和雙閉環(huán)控制方式的輪轂電機外電路控制模型;赟implorer-Max...
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:100 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
輪轂電機結構簡圖
重慶大學碩士學位論文4圖2.2Fine-X電動汽車及動力系統(tǒng)Fig2.2Fine-Xelectriccarandpowersystem隨著日本電動汽車行業(yè)的不斷發(fā)展,作為行業(yè)領頭的通用汽車也加入到電動汽車的研發(fā)大軍之中。2005年該公司研發(fā)出純電動汽車Sequel,后輪裝載兩個功率為25kW的輪轂電機作為驅動電機,該車搭載燃料電池,續(xù)航里程達到了500km。通用汽車還將輪轂電機推廣到皮卡車上,其發(fā)布的混合動力雪佛蘭S-10皮卡后輪裝配的就是兩臺功率為25kW的輪轂電機。與此同時,汽車零部件生產商也將注意力轉移到輪轂電機的開發(fā)上面。英國的ProteanElectrics公司是一家專門生產輪轂電機的廠商,其研發(fā)的高度集成化的ProteanDriver輪轂電機如圖2.3所示,具有高達75kW的輸出功率和1000N.m的轉出轉矩,在制動能量回收方面也有著杰出的表現。該系列輪轂電機驅動系統(tǒng)已經廣泛應用到奔馳E系列和福特F-150等混合動力和純電動汽車上。加拿大的TechnologiesM4公司在輪轂電機的研發(fā)和產業(yè)化上也有著雄厚的實力。該公司推出的外轉子永磁輪轂電機驅動系統(tǒng)也具有較高的集成度,同時高達670N.m的峰值轉矩可以用作汽車輪轂的直接驅動。法國Michelin作為車用輪胎行業(yè)的領頭人,近年來也在輪轂電機的研發(fā)上投入了大量的精力,其推出的ActiveWheel輪轂電機的峰值功率可達55kW,采用ActiveWheel的四輪驅動跑車VenturiVolage,真正意義上實現了四輪驅動,四個輪轂電機為整車提供了224kW的輸出功率和312N.m的轉矩輸出,電源采用了45kWh鋰離子電池,在90km/h的速度下可續(xù)航320km[8]。圖2.3Prorean輪轂電機系統(tǒng)Fig2.3ProreanHubMotorSystem
Prorean輪轂電機系統(tǒng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]開關磁阻電機轉子徑向電磁合力的解析建模[J]. 王峰,吳志強,李亞杰,王遠岑. 電工技術學報. 2019(05)
[2]電動汽車永磁輪轂電機磁場非線性解析計算方法[J]. 楊明磊,鄧兆祥,張河山,楊定偉. 西安交通大學學報. 2019(02)
[3]考慮飽和的開關磁阻電機徑向電磁力解析建模[J]. 左曙光,鄭玉平,胡勝龍,毛鈺. 同濟大學學報(自然科學版). 2018(12)
[4]基于模糊神經網絡的純電動車永磁同步電機矢量控制[J]. 趙劍飛,丁朋飛,翟雪松. 電機與控制應用. 2018(12)
[5]基于滑模觀測器的永磁同步電機無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)設計[J]. 沈寅強,金海,戴豪宇,方曉龍,趙慧. 電工技術. 2018(21)
[6]基于模糊PID的電動汽車用永磁同步電機矢量控制仿真研究[J]. 袁亞登,孟輝磊,馮乾隆,劉新亮. 汽車實用技術. 2018(08)
[7]分數槽Halbach永磁直線同步電機磁場解析計算[J]. 師宇飛,汪旭東,許孝卓,封海潮. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2017(12)
[8]一種改進的永磁同步電機低速無位置傳感器控制策略[J]. 李孟秋,王龍. 電工技術學報. 2018(09)
[9]車用永磁輪轂電機解析建模與齒槽轉矩削弱[J]. 楊金歌,鄧兆祥,周憶,張河山,譚濤. 西安交通大學學報. 2018(01)
[10]輪轂電機驅動技術研究概況及發(fā)展綜述[J]. 李勇,徐興,孫曉東,江浩斌,曲亞萍. 電機與控制應用. 2017(06)
博士論文
[1]電動汽車用永磁輪轂電機的設計研究[D]. 高鵬.天津大學 2015
[2]四輪驅動微型電動車整車控制[D]. 谷靖.清華大學 2012
[3]電動汽車用永磁同步電動機傳動控制系統(tǒng)的研究[D]. 許家群.沈陽工業(yè)大學 2003
碩士論文
[1]感應電機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)研究[D]. 牛春光.西安科技大學 2018
[2]超高速永磁同步電機驅動控制系統(tǒng)設計與開發(fā)[D]. 陳永亮.南京理工大學 2017
[3]電驅動三輪車輛電子差速控制方法研究[D]. 趙智輝.重慶大學 2010
本文編號:3551137
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:100 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
輪轂電機結構簡圖
重慶大學碩士學位論文4圖2.2Fine-X電動汽車及動力系統(tǒng)Fig2.2Fine-Xelectriccarandpowersystem隨著日本電動汽車行業(yè)的不斷發(fā)展,作為行業(yè)領頭的通用汽車也加入到電動汽車的研發(fā)大軍之中。2005年該公司研發(fā)出純電動汽車Sequel,后輪裝載兩個功率為25kW的輪轂電機作為驅動電機,該車搭載燃料電池,續(xù)航里程達到了500km。通用汽車還將輪轂電機推廣到皮卡車上,其發(fā)布的混合動力雪佛蘭S-10皮卡后輪裝配的就是兩臺功率為25kW的輪轂電機。與此同時,汽車零部件生產商也將注意力轉移到輪轂電機的開發(fā)上面。英國的ProteanElectrics公司是一家專門生產輪轂電機的廠商,其研發(fā)的高度集成化的ProteanDriver輪轂電機如圖2.3所示,具有高達75kW的輸出功率和1000N.m的轉出轉矩,在制動能量回收方面也有著杰出的表現。該系列輪轂電機驅動系統(tǒng)已經廣泛應用到奔馳E系列和福特F-150等混合動力和純電動汽車上。加拿大的TechnologiesM4公司在輪轂電機的研發(fā)和產業(yè)化上也有著雄厚的實力。該公司推出的外轉子永磁輪轂電機驅動系統(tǒng)也具有較高的集成度,同時高達670N.m的峰值轉矩可以用作汽車輪轂的直接驅動。法國Michelin作為車用輪胎行業(yè)的領頭人,近年來也在輪轂電機的研發(fā)上投入了大量的精力,其推出的ActiveWheel輪轂電機的峰值功率可達55kW,采用ActiveWheel的四輪驅動跑車VenturiVolage,真正意義上實現了四輪驅動,四個輪轂電機為整車提供了224kW的輸出功率和312N.m的轉矩輸出,電源采用了45kWh鋰離子電池,在90km/h的速度下可續(xù)航320km[8]。圖2.3Prorean輪轂電機系統(tǒng)Fig2.3ProreanHubMotorSystem
Prorean輪轂電機系統(tǒng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]開關磁阻電機轉子徑向電磁合力的解析建模[J]. 王峰,吳志強,李亞杰,王遠岑. 電工技術學報. 2019(05)
[2]電動汽車永磁輪轂電機磁場非線性解析計算方法[J]. 楊明磊,鄧兆祥,張河山,楊定偉. 西安交通大學學報. 2019(02)
[3]考慮飽和的開關磁阻電機徑向電磁力解析建模[J]. 左曙光,鄭玉平,胡勝龍,毛鈺. 同濟大學學報(自然科學版). 2018(12)
[4]基于模糊神經網絡的純電動車永磁同步電機矢量控制[J]. 趙劍飛,丁朋飛,翟雪松. 電機與控制應用. 2018(12)
[5]基于滑模觀測器的永磁同步電機無位置傳感器矢量控制系統(tǒng)設計[J]. 沈寅強,金海,戴豪宇,方曉龍,趙慧. 電工技術. 2018(21)
[6]基于模糊PID的電動汽車用永磁同步電機矢量控制仿真研究[J]. 袁亞登,孟輝磊,馮乾隆,劉新亮. 汽車實用技術. 2018(08)
[7]分數槽Halbach永磁直線同步電機磁場解析計算[J]. 師宇飛,汪旭東,許孝卓,封海潮. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2017(12)
[8]一種改進的永磁同步電機低速無位置傳感器控制策略[J]. 李孟秋,王龍. 電工技術學報. 2018(09)
[9]車用永磁輪轂電機解析建模與齒槽轉矩削弱[J]. 楊金歌,鄧兆祥,周憶,張河山,譚濤. 西安交通大學學報. 2018(01)
[10]輪轂電機驅動技術研究概況及發(fā)展綜述[J]. 李勇,徐興,孫曉東,江浩斌,曲亞萍. 電機與控制應用. 2017(06)
博士論文
[1]電動汽車用永磁輪轂電機的設計研究[D]. 高鵬.天津大學 2015
[2]四輪驅動微型電動車整車控制[D]. 谷靖.清華大學 2012
[3]電動汽車用永磁同步電動機傳動控制系統(tǒng)的研究[D]. 許家群.沈陽工業(yè)大學 2003
碩士論文
[1]感應電機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)研究[D]. 牛春光.西安科技大學 2018
[2]超高速永磁同步電機驅動控制系統(tǒng)設計與開發(fā)[D]. 陳永亮.南京理工大學 2017
[3]電驅動三輪車輛電子差速控制方法研究[D]. 趙智輝.重慶大學 2010
本文編號:3551137
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