汽車車窗電機是車門玻璃電動升降的動力源,為了保證玻璃升降過程中安全性和舒適性,需要驅動電機可控性好、噪音小等特點,相比于傳統(tǒng)有刷直流車窗電機,無刷直流電機具有效率高、體積小以及控制精度高等優(yōu)點,是汽車車窗用電機發(fā)展的必然趨勢。由于車門內安裝空間的限制,這就要求驅動電機具有小體積、高功率密度,為此本文對汽車車窗用高功率密度無刷直流電機進行了設計研究。首先,根據玻璃升降器的工作方式,確定電機與減速器配合的傳動方案,參照車窗電機設計標準以及結合高功率密度電機的設計特點,初步確定永磁無刷直流車窗電機的額定性能參數。其次,提出高功率密度車窗電機總體方案設計,主要包括四大部分:高性能材料的選擇:永磁材料、鐵芯材料以及繞組材料;定轉子結構參數優(yōu)化設計:定子鐵芯長度、氣隙長度、定子槽口寬、永磁體磁化方向厚度;本體結構的輕量化設計:定子爪級結構和固定座的開槽結構;電機的散熱處理:線圈繞組的灌封工藝。再次,利用路算的結果在Ansoft軟件建立電機仿真模型,在RMxprt模塊下進行總體電磁方案仿真,初步調整優(yōu)化結構尺寸,再導入到Maxwell 2D模塊中進行有限元仿真,分析電機各項工作參數。最后,制造電機原...

【文章頁數】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內外車窗電機的研究現狀
        1.2.1 國內外研究現狀
        1.2.2 車窗電機產品現狀
    1.3 汽車車窗電機的發(fā)展趨勢
        1.3.1 無刷直流電機的特點
        1.3.2 無刷直流電機設計熱點
    1.4 課題研究意義
    1.5 本文主要創(chuàng)新點及章節(jié)安排
        1.5.1 本文主要創(chuàng)新點
        1.5.2 本文章節(jié)安排
2 高功率密度無刷直流車窗電機的設計原理及特點
    2.1 無刷直流電機的工作原理
    2.2 無刷直流電機數學模型
    2.3 無刷直流電機的結構
        2.3.1 永磁無刷直流電機本體結構
        2.3.2 轉子位置傳感器
        2.3.3 逆變器
    2.4 高功率密度電機的特點
        2.4.1 轉子高速化
        2.4.2 高電磁負荷
    2.5 本章小結
3 高功率密度無刷直流車窗電機總體方案設計
    3.1 高功率密度車窗電機性能參數確定
    3.2 高功率密度車窗電機主要尺寸設計
    3.3 高功率密度車窗電機電磁設計
        3.3.1 高性能材料選擇
        3.3.2 磁路設計
    3.4 單目標參數化結構設計
        3.4.1 定子鐵芯結構
        3.4.2 氣隙長度設計
        3.4.3 極槽配合設計
        3.4.4 定子槽型結構設計
        3.4.5 永磁體結構設計
    3.5 多目標參數化結構設計
        3.5.1 變量參數和目標函數
        3.5.2 多目標參數化分析
    3.6 輕量化結構設計
        3.6.1 定子結構
        3.6.2 固定底座結構
    3.7 電磁計算
        3.7.1 繞組計算
        3.7.2 性能計算
    3.8 散熱處理
    3.9 本章小結
4 高功率密度無刷直流車窗電機有限元仿真分析
    4.1 有限元分析理論
        4.1.1 有限元原理
        4.1.2 有限元數學模型
        4.1.3 有限元求解步驟
        4.1.4 ANSYS有限元分析軟件的介紹
    4.2 Ansoft RMxprt仿真分析
    4.3 Maxwell2D有限元仿真分析
        4.3.1 電機仿真模型
        4.3.2 網格剖分
        4.3.3 電機靜態(tài)場分析
        4.3.4 電機瞬態(tài)場分析
    4.4 電機性能參數計算與仿真分析
    4.5 仿真結果分析
    4.6 本章小結
5 高功率密度無刷直流車窗電機性能測試與分析
    5.1 電機總體結構裝配
    5.2 電機測功機系統(tǒng)搭建
        5.2.1 測功機系統(tǒng)組成
        5.2.2 電機性能測試系統(tǒng)
    5.3 實驗測試
        5.3.1 電機空載試驗
        5.3.2 電機負載試驗
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷



本文編號：3779384