隨著環(huán)境污染和能源危機的日益加重,環(huán)保、節(jié)能的新能源汽車受到人們的廣泛關(guān)注。電機驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車的核心部件之一,對其關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要意義。開關(guān)磁阻電機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行效率高、控制靈活、起動轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)子無冷卻要求等優(yōu)點,使其在航空、采礦等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。但是由于開關(guān)磁阻電機自身轉(zhuǎn)矩脈動較大等缺點,限制了其在新能源汽車領(lǐng)域的應用。本文針對開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩脈動抑制結(jié)構(gòu)進行研究,首先對開關(guān)磁阻電機工作原理及其基本方程進行了介紹,以電機線性模型為基礎(chǔ)對電磁轉(zhuǎn)矩進行了解析,并在此基礎(chǔ)上從電機本體結(jié)構(gòu)及電機控制策略兩方面深入分析了開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩脈動成因。選取一臺1.5kW、12/8極開關(guān)磁阻電機作為樣機,建立了樣機模型并使用有限元法對電機性能進行了仿真計算。搭建了樣機實驗平臺,開展了樣機運行實驗,通過比較實測數(shù)據(jù)與有限元仿真數(shù)據(jù),驗證了電機模型的有效性。以樣機模型為基礎(chǔ),分析了電機定子外徑、繞組匝數(shù)、極弧系數(shù)等基本結(jié)構(gòu)參數(shù)對轉(zhuǎn)矩波形、電機轉(zhuǎn)矩脈動、平均輸出轉(zhuǎn)矩等性能的影響,得出了每個結(jié)構(gòu)參數(shù)對電機轉(zhuǎn)矩輸出的影響規(guī)律�；谲浖傻姆椒ù罱穗姍C結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化平臺,該平臺通過軟件之間...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景意義
    1.2 開關(guān)磁阻電機研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電機高精度建模
        1.2.2 轉(zhuǎn)矩脈動抑制方法
        1.2.3 無位置傳感器技術(shù)
        1.2.4 開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩脈動抑制方法研究存在的不足
    1.3 課題來源及本文研究內(nèi)容
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 本文研究內(nèi)容
第二章 開關(guān)磁阻電機電磁轉(zhuǎn)矩特性分析
    2.1 開關(guān)磁阻電機基本原理
        2.1.1 開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)
        2.1.2 開關(guān)磁阻電機基本結(jié)構(gòu)及運行原理
    2.2 開關(guān)磁阻電機的基本方程式
        2.2.1 電動勢平衡方程
        2.2.2 轉(zhuǎn)矩平衡方程
        2.2.3 機電聯(lián)系方程
    2.3 開關(guān)磁阻電機線性模型
        2.3.1 繞組電感
        2.3.2 繞組磁鏈
        2.3.3 繞組電流
        2.3.4 電磁轉(zhuǎn)矩
    2.4 開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩脈動原因分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 開關(guān)磁阻電機電磁學模型建立與驗證
    3.1 電機有限元模型建立
    3.2 電機性能仿真
        3.2.2 電機特性仿真
        3.2.3 電機運行仿真
    3.3 樣機運行實驗及模型驗證
        3.3.1 實驗平臺
        3.3.2 實驗結(jié)果及模型驗證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基本結(jié)構(gòu)參數(shù)對轉(zhuǎn)矩脈動影響分析及多目標優(yōu)化
    4.1 開關(guān)磁阻電機結(jié)構(gòu)參數(shù)對轉(zhuǎn)矩脈動的影響分析
        4.1.1 轉(zhuǎn)矩脈動影響因素研究方法
        4.1.2 定子外徑對轉(zhuǎn)矩脈動的影響
        4.1.3 轉(zhuǎn)子外徑對轉(zhuǎn)矩脈動的影響
        4.1.4 鐵心長度對轉(zhuǎn)矩脈動的影響
        4.1.5 繞組匝數(shù)對轉(zhuǎn)矩脈動的影響
        4.1.6 定、轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)對轉(zhuǎn)矩脈動的影響
        4.1.7 定子軛高對轉(zhuǎn)矩脈動的影響
        4.1.8 轉(zhuǎn)子軛高對轉(zhuǎn)矩脈動的影響
    4.2 電機結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化數(shù)學模型建立
        4.2.1 設(shè)計變量選取及取值范圍確定
        4.2.2 優(yōu)化目標的確定
        4.2.3 約束條件的建立
        4.2.4 優(yōu)化算法的選擇
    4.3 基于軟件集成平臺的開關(guān)磁阻電機結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
        4.3.1Isight-Ansoft Maxwell集成優(yōu)化流程
        4.3.2 集成優(yōu)化平臺建立
        4.3.3 優(yōu)化結(jié)果分析
        4.3.4 電機性能對比
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)改進的轉(zhuǎn)矩脈動抑制方法
    5.1 電磁力與轉(zhuǎn)矩脈動現(xiàn)象的關(guān)系
    5.2 基于麥克斯韋應力法的開關(guān)磁阻電機磁場力分析
    5.3 基于轉(zhuǎn)子齒兩側(cè)開孔的轉(zhuǎn)矩脈動抑制結(jié)構(gòu)
        5.3.1 轉(zhuǎn)矩脈動抑制原理
        5.3.2 轉(zhuǎn)矩脈動抑制效果驗證
        5.3.3 開孔參數(shù)對轉(zhuǎn)矩脈動的影響
    5.4 開孔參數(shù)多目標優(yōu)化
        5.4.1 優(yōu)化數(shù)學模型
        5.4.2 優(yōu)化平臺及流程
        5.4.3 優(yōu)化結(jié)果分析
    5.5 結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)矩脈動抑制方案
    5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    論文總結(jié)
    研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號：3827882