電動汽車輪轂電機電磁設計與電磁振動分析研究
發(fā)布時間:2023-02-08 10:41
隨著大氣污染和石油緊缺的問題日益凸顯,電動汽車對環(huán)境的保護和能源結構的改善具有著巨大推動作用。輪轂電機驅動電動汽車更適合汽車輕量化、智能化和網聯(lián)化的發(fā)展趨勢,輪轂電機作為電動汽車動力輸出的核心部件,其電磁參數(shù),電磁場特性,電磁振動等因素對滿足電動汽車性能要求具有重大的實用價值。本文是在國家自然科學基金項目和江西省杰出青年人才資助計劃項目的支持下開展相關工作,主要內容如下:(1)闡述了電動汽車輪轂電機國內外研究現(xiàn)狀,分析了常見驅動電機類型及特性,確定了外轉子永磁同步電機作為輪轂電機類型;分析了電動汽車的動力性指標,根據整車參數(shù)與性能指標,確定了輪轂電機的性能要求,對輪轂電機的功率、轉矩和轉速等基本參數(shù)進行了分析計算,匹配了電動汽車輪轂電機的動力參數(shù)。(2)根據輪轂電機的基本參數(shù),確定了輪轂電機的基本尺寸,確定了硅鋼片為輪轂電機的內定子和外轉子材料,選擇了釹鐵硼作為永磁體材料;確定了27槽48極的極槽數(shù)組合,選用了梨形槽作為內定子槽型,確定了繞組層數(shù)為雙層集中繞組;并對空載反電勢以及基波電動勢進行了計算,確定了永磁體尺寸和氣隙長度,完成了對輪轂電機電磁參數(shù)總體方案的設計。(3)根據設計的輪...
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號說明
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 電動汽車研究現(xiàn)狀
1.2.2 輪轂電機技術研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內容
第二章 電動汽車輪轂電機選型與匹配
2.1 電動汽車輪轂電機的選型
2.1.1 無刷直流電機
2.1.2 交流異步電機
2.1.3 永磁同步電機
2.1.4 橫向磁通電機
2.1.5 選型方案的確定
2.2 電動汽車動力匹配與計算
2.2.1 電動汽車最高車速計算
2.2.2 電動汽車加速時間計算
2.2.3 電動汽車最大爬坡度計算
2.3 電動汽車輪轂電機基本參數(shù)確定
2.3.1 整車參數(shù)與性能指標
2.3.2 輪轂電機性能要求
2.3.3 輪轂電機功率計算
2.3.4 輪轂電機轉矩計算
2.4 本章小結
第三章 電動汽車輪轂電機電磁總體方案設計
3.1 輪轂電機的基本尺寸確定
3.1.1 電機的主要尺寸
3.1.2 電磁負荷計算
3.1.3 定子裂比分析
3.2 材料的合理選擇
3.3 電機極槽數(shù)匹配
3.4 定子結構設計
3.4.1 定子槽型選擇與尺寸設計
3.4.2 繞組層數(shù)選擇
3.4.3 繞組參數(shù)設計
3.5 轉子結構設計
3.5.1 永磁體尺寸確定
3.5.2 磁路結構確定
3.5.3 氣隙長度確定
3.6 本章小結
第四章 電動汽車輪轂電機電磁場分析研究
4.1 電磁場的數(shù)學模型
4.1.1 電磁場的積分方程與微分方程
4.1.2 位函數(shù)
4.1.3 電磁場中的邊界條件
4.2 輪轂電機基本模型的建立
4.3 輪轂電機的靜磁場計算
4.3.1 空載仿真
4.3.2 電感分析
4.4 輪轂電機瞬態(tài)場有限元分析
4.4.1 空載瞬態(tài)場分析
4.4.2 額定轉速下負載瞬態(tài)場分析
4.4.3 機械瞬態(tài)工況下負載分析
4.4.4 齒槽轉矩分析
4.5 本章小結
第五章 電動汽車輪轂電機電磁振動分析研究
5.1 輪轂電機的電磁力波與固有頻率
5.2 輪轂電機的模態(tài)分析理論
5.2.1 解析計算分析
5.2.2 數(shù)值計算分析
5.3 輪轂電機模態(tài)有限元分析
5.3.1 內定子鐵芯模態(tài)分析
5.3.2 繞組對內定子鐵芯結構模態(tài)的影響分析
5.3.3 外轉子模態(tài)分析
5.4 輪轂電機的諧響應分析
5.5 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
個人簡歷在讀期間發(fā)表的學術論文
致謝
本文編號:3737862
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學位級別】:碩士
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主要符號說明
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 電動汽車研究現(xiàn)狀
1.2.2 輪轂電機技術研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內容
第二章 電動汽車輪轂電機選型與匹配
2.1 電動汽車輪轂電機的選型
2.1.1 無刷直流電機
2.1.2 交流異步電機
2.1.3 永磁同步電機
2.1.4 橫向磁通電機
2.1.5 選型方案的確定
2.2 電動汽車動力匹配與計算
2.2.1 電動汽車最高車速計算
2.2.2 電動汽車加速時間計算
2.2.3 電動汽車最大爬坡度計算
2.3 電動汽車輪轂電機基本參數(shù)確定
2.3.1 整車參數(shù)與性能指標
2.3.2 輪轂電機性能要求
2.3.3 輪轂電機功率計算
2.3.4 輪轂電機轉矩計算
2.4 本章小結
第三章 電動汽車輪轂電機電磁總體方案設計
3.1 輪轂電機的基本尺寸確定
3.1.1 電機的主要尺寸
3.1.2 電磁負荷計算
3.1.3 定子裂比分析
3.2 材料的合理選擇
3.3 電機極槽數(shù)匹配
3.4 定子結構設計
3.4.1 定子槽型選擇與尺寸設計
3.4.2 繞組層數(shù)選擇
3.4.3 繞組參數(shù)設計
3.5 轉子結構設計
3.5.1 永磁體尺寸確定
3.5.2 磁路結構確定
3.5.3 氣隙長度確定
3.6 本章小結
第四章 電動汽車輪轂電機電磁場分析研究
4.1 電磁場的數(shù)學模型
4.1.1 電磁場的積分方程與微分方程
4.1.2 位函數(shù)
4.1.3 電磁場中的邊界條件
4.2 輪轂電機基本模型的建立
4.3 輪轂電機的靜磁場計算
4.3.1 空載仿真
4.3.2 電感分析
4.4 輪轂電機瞬態(tài)場有限元分析
4.4.1 空載瞬態(tài)場分析
4.4.2 額定轉速下負載瞬態(tài)場分析
4.4.3 機械瞬態(tài)工況下負載分析
4.4.4 齒槽轉矩分析
4.5 本章小結
第五章 電動汽車輪轂電機電磁振動分析研究
5.1 輪轂電機的電磁力波與固有頻率
5.2 輪轂電機的模態(tài)分析理論
5.2.1 解析計算分析
5.2.2 數(shù)值計算分析
5.3 輪轂電機模態(tài)有限元分析
5.3.1 內定子鐵芯模態(tài)分析
5.3.2 繞組對內定子鐵芯結構模態(tài)的影響分析
5.3.3 外轉子模態(tài)分析
5.4 輪轂電機的諧響應分析
5.5 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
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本文編號:3737862
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