隨著汽車保有量持續(xù)增加,傳統(tǒng)燃油汽車的發(fā)展帶來能源緊缺和環(huán)境污染兩大問題,電動汽車成為世界各國研究的熱點(diǎn)。驅(qū)動電機(jī)作為電動車的核心部件,其輸出特性直接影響電動車的整車性能。開關(guān)磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、容錯性高、調(diào)速范圍寬和啟動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn),非常適合作為電動車用驅(qū)動電機(jī)。本文在12/8極分段轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻電機(jī)定子槽口加入12塊永磁體,構(gòu)成了一種新型的混合勵磁分段轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻電機(jī)。本文首先闡述了課題研究背景及意義,介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r以及其在電動車方面的應(yīng)用。分析了混合勵磁分段轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理,建立了混合勵磁分段轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并用等效磁路法驗(yàn)證其增磁原理。其次,根據(jù)電動車用驅(qū)動電機(jī)的性能需求,提出了電機(jī)設(shè)計目標(biāo)和原則,由定轉(zhuǎn)子極弧約束條件求解出定轉(zhuǎn)子極弧范圍,并建立了混合勵磁分段轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻電機(jī)的準(zhǔn)線性模型,設(shè)計了電機(jī)的定子內(nèi)徑、電機(jī)軸長、定轉(zhuǎn)子齒和繞組匝數(shù)等主要結(jié)構(gòu)參數(shù),建立了Maxwell參數(shù)化模型并進(jìn)行主要尺寸參數(shù)優(yōu)化,對比了優(yōu)化前后電機(jī)的磁鏈特性和轉(zhuǎn)矩性能。然后,建立了Maxwell 2D靜態(tài)場模型,完成電感特性、磁鏈特性、矩角特性和齒槽轉(zhuǎn)矩的... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

常規(guī)SSRM

第一章緒論51.2.4混合磁阻電機(jī)發(fā)展及其在電動車上的應(yīng)用(a)定子槽加永磁體(b)定子齒加永磁體(c)A型定子軛(d)型定子軛圖1.2定子的不同位置添加永磁體混合磁阻電機(jī)（HybridExcitationSwitchedReluctanceMachine，簡稱HRM）是在開關(guān)磁阻電機(jī)本體上加有高性能永磁體，以增強(qiáng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩性能。一般在定子上增加永磁體以提高功率密度。HRM磁場激勵源有兩種，一種是繞組勵磁，另一種是永磁體勵磁。在定子上增加永磁體，一方面不影響電機(jī)的可靠性和高速運(yùn)行性能，另一方面可增加了平均轉(zhuǎn)矩、降低了銅耗。在定子極上添加永磁體有三種方式，分別是在定子槽、定子齒和定子軛上，圖1.2(a)中電機(jī)在定子槽口加入永磁體，其平均轉(zhuǎn)矩增加，齒槽轉(zhuǎn)矩幾乎為零，圖1.2(b)中電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩不為零，但提供了更多的繞組空間，圖1.2(c)和(d)中電機(jī)都是在定子軛加永磁體，區(qū)別在于后者繞組纏繞在輔助橋上。

第二章混合勵磁分段轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻電機(jī)理論分析10向與繞組通電方向一致，二者產(chǎn)生的磁鏈疊加，這相當(dāng)于在繞組產(chǎn)生的勵磁基礎(chǔ)上并聯(lián)一個永磁體磁源。每個定子齒的齒尖采用極靴設(shè)計，為定子槽口的永磁體提供結(jié)構(gòu)支撐。和普通的SRM繞組連接方式不同，HESSRM采用整距繞組形式，每相繞組跨過三個定子齒，且每個定子槽只加有一相繞組，“+”代表繞組電流方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲�，�?”代表繞組電流方向?yàn)榇怪奔埫嫦騼?nèi)，根據(jù)通電直導(dǎo)線中的安培定則可得到磁感應(yīng)線在定子上形成NSNSNSNS交替的極性分布，繞組A1和A2、B1和B2、C1，C2串聯(lián)組成三相繞組。圖2.212/8結(jié)構(gòu)HESSRMHESSRM在普通SSRM的定子槽口上加入永磁體。在原來只有電勵磁的基礎(chǔ)上加入永磁體輔助勵磁，構(gòu)成混合勵磁的方式。其工作原理仍遵循“磁阻最小原理”，HESSRM的控制系統(tǒng)和SRM電機(jī)完全一樣。不同于普通SRM的是HESSRM的磁鏈?zhǔn)怯来朋w勵磁產(chǎn)生與電勵磁的磁鏈兩者之和。磁拉力也是二者產(chǎn)生磁拉力之和。永磁體磁極的方向和電勵磁為同極性時，二者產(chǎn)生的電磁拉力將會增加，永磁體磁極的方向和電勵磁方向?yàn)楫悩O性時電磁拉力則會相互抵消。為了分析永磁體的作用，圖2.3對比了三種不同的勵磁方式，圖中A，B都是硅鋼片，繞組具有相同的匝數(shù)并通有相同的電流。硅鋼片B沿著水平方向以相同的速度向右移動。圖2.3（a）為電勵磁和永磁體共同作用，且二者磁極方向相同。圖2.3（b）為電勵磁單獨(dú)作用。圖2.3（c）為電勵磁和永磁體共同作用且二者磁極方向相反。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]開關(guān)磁阻電機(jī)非線性徑向電磁力解析建模[J]. 胡勝龍,左曙光,劉明田.  電工技術(shù)學(xué)報. 2020(06)
[2]一種新型混合勵磁分段轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻電機(jī)[J]. 黃朝志,宋秀西,郭桂秀,劉細(xì)平.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2020(05)
[3]兩相4/2極高速開關(guān)磁阻電機(jī)多階氣隙優(yōu)化[J]. 鄭翌成,吳建華.  機(jī)電工程. 2019(08)
[4]新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)展望[J]. 丁榮軍,劉侃.  中國工程科學(xué). 2019(03)
[5]創(chuàng)新思維下的新能源汽車發(fā)展理念[J]. 陳清泉,鄭彬.  中國工程科學(xué). 2019(03)
[6]迎接新能源智能化電動汽車新時代[J]. 歐陽明高.  科技導(dǎo)報. 2019(07)
[7]中國新能源汽車行業(yè)發(fā)展水平分析及展望[J]. 唐葆君,王翔宇,王彬,吳鄖,鄒穎,許黃琛,馬也.  北京理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2019(02)
[8]定子永磁型磁通切換電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩及其抑制技術(shù)[J]. 朱曉鋒,花為.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(21)
[9]基于RBF-PID的礦用機(jī)車開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計[J]. 焦宏濤.  煤炭技術(shù). 2017(09)
[10]基于Maxwell和Simplorer輪轂式SRD分析與研究[J]. 姜保軍,周林,黃大飛.  重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(10)

博士論文
[1]中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展及空間布局研究[D]. 彭華.吉林大學(xué) 2019
[2]電動車開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)研究[D]. 程鶴.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[3]高速開關(guān)磁阻電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)踐[D]. 周強(qiáng).南京航空航天大學(xué) 2009

碩士論文
[1]電動汽車用開關(guān)磁阻電機(jī)直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制優(yōu)化研究[D]. 馮江.湘潭大學(xué) 2019
[2]新能源汽車用永磁電機(jī)設(shè)計[D]. 潘敬濤.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[3]弱混合動力車用分塊開關(guān)磁阻BSG電機(jī)及其直接轉(zhuǎn)矩控制研究[D]. 周追財.江蘇大學(xué) 2019
[4]新能源汽車異步電機(jī)控制器設(shè)計及應(yīng)用[D]. 李偉.濟(jì)南大學(xué) 2019
[5]基于電感法的開關(guān)磁阻電機(jī)無位置傳感器控制[D]. 任萍.大連海事大學(xué) 2019
[6]中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭力分析[D]. 胡睿.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué) 2019
[7]電動汽車異步電機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的研究[D]. 李宏宇.大連理工大學(xué) 2018
[8]輪轂式電動汽車用開關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計與仿真優(yōu)化[D]. 賈祿.河北科技大學(xué) 2018
[9]電動車用輪轂式SRM驅(qū)動系統(tǒng)的研究[D]. 王晨.大連理工大學(xué) 2018
[10]車用永磁同步電機(jī)控制建模及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李軍營.重慶交通大學(xué) 2018



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