電動(dòng)汽車以節(jié)能環(huán)保和高智能化程度等優(yōu)勢(shì)成為了未來汽車的發(fā)展方向�；旌蟿�(lì)磁軸向磁通切換永磁電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、軸向長(zhǎng)度短、功率/轉(zhuǎn)矩密度高、低速大轉(zhuǎn)矩、寬恒功率運(yùn)行范圍等優(yōu)點(diǎn),在電動(dòng)汽車等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。本文以新型雙轉(zhuǎn)子混合勵(lì)磁軸向磁通切換永磁（Double-Rotor Hybrid Excited Axial Switched-Flux Permanent Magnet,DRHE-ASFPM）電機(jī)為研究對(duì)象,在最佳拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電磁性能、齒槽轉(zhuǎn)矩、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和性能評(píng)估等方面開展研究,為電機(jī)進(jìn)一步深入分析和推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)與技術(shù)基礎(chǔ)。論文首先提出新型DRHE-ASFPM電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析運(yùn)行規(guī)律并揭示調(diào)磁機(jī)理;建立DRHE-ASFPM電機(jī)功率尺寸方程,探究電磁設(shè)計(jì)原則,總結(jié)通用設(shè)計(jì)方法,并完成初始設(shè)計(jì)。其次,分析基于初始結(jié)構(gòu)參數(shù)的電機(jī)電磁性能,研究定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)DRHE-ASFPM電機(jī)電磁性能的影響,進(jìn)行電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。對(duì)比分析6槽/10極、6槽/11極、6槽/13極和6槽/14極4臺(tái)電機(jī)的電磁性能,最終確定DRHE-ASFPM電機(jī)最佳槽極配合。在... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

單相軸向磁通切換永磁電機(jī)

圖1-10單相軸向磁通切換永磁電機(jī)韓國(guó)學(xué)者提出了一種三相6/4軸向磁通切換永磁電機(jī)[52],如圖1-11所示。它采用了雙定子/單轉(zhuǎn)子拓?fù)?兩個(gè)定子結(jié)構(gòu)相同,轉(zhuǎn)子為凸極。該結(jié)構(gòu)電機(jī)消除了磁鏈中的偶次諧波分量,有效改善了磁鏈的正弦度。此外,文獻(xiàn)[53,54]中研究了該電機(jī)定子錯(cuò)位安裝和不對(duì)稱轉(zhuǎn)子極結(jié)構(gòu)對(duì)電磁性能的影響。結(jié)果表明,定子錯(cuò)位安裝可有效提高輸出轉(zhuǎn)矩,不對(duì)稱轉(zhuǎn)子極結(jié)構(gòu)降低了反電動(dòng)勢(shì)總諧波畸變率。由于部分磁通經(jīng)過轉(zhuǎn)子軛部,該電機(jī)的效率受到一定的影響。

東南大學(xué)林明耀教授提出了如圖1-12所示的三相12/10軸向磁通切換永磁電機(jī)[55-57],包括雙定子/單轉(zhuǎn)子和單定子/雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),兩臺(tái)電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子呈凸極結(jié)構(gòu)。其中圖1-12(a)所示的雙定子/單轉(zhuǎn)子的定子U形疊壓鐵心和交錯(cuò)充磁的永磁體組成,而圖1-12(b)所示為單定子/雙轉(zhuǎn)子電機(jī),其定子由H形鐵心和交錯(cuò)充磁的永磁體構(gòu)成,轉(zhuǎn)子均無繞組和永磁體,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。兩臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力和功率密度均較高,反電動(dòng)勢(shì)正弦度也高,但是由于雙凸極結(jié)構(gòu)不可避免的聚磁效應(yīng),齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也均較大。為提升該電機(jī)的性能,文獻(xiàn)[58]采用了三種不同結(jié)構(gòu)的定子鐵心對(duì)雙定子/單轉(zhuǎn)子電機(jī)進(jìn)行對(duì)比研究,并確定了電磁性能最優(yōu)的定子結(jié)構(gòu);文獻(xiàn)[59]針對(duì)雙定子/單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)提出了轉(zhuǎn)子極開輔助槽的方法,縮減了齒槽轉(zhuǎn)矩;文獻(xiàn)[60]通過優(yōu)化轉(zhuǎn)子極寬和定子單元結(jié)構(gòu),有效降低了單定子/雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的齒槽轉(zhuǎn)矩;文獻(xiàn)[61]對(duì)單定子/雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的容錯(cuò)特性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明改進(jìn)后電機(jī)具有良好的容錯(cuò)性能。文獻(xiàn)[62]對(duì)圖1-12(b)所示的雙定子/單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電機(jī)進(jìn)行了改進(jìn),提出了新的無磁軛結(jié)構(gòu),如圖1-13所示。每個(gè)定子單元由3塊無磁軛鐵心、2塊充磁方向相反的永磁體和1個(gè)電樞繞組組成。該結(jié)構(gòu)增加了電樞繞組的空間,提高了電機(jī)的帶載能力,且轉(zhuǎn)子錯(cuò)位安裝可以降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),但永磁體用量明顯增加,制造成本較高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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