基于磁齿轮原理的电动汽车用直驱式永磁电机研究
发布时间：2022-02-22 12:30
在传统的电动汽车动力系统中,通常采用高性能的永磁同步电机配合相应的机械减速装置使用,以达到低速高转矩应用要求。近年来,为克服减速装置带来的系统体积大能耗高的缺点,具有低速高转矩特性的直驱电机越来越受到关注。其中,直驱式永磁同步电机通常依赖于高磁极对数的设计达到高转矩输出,因此与普通永磁同步电机相比电机体积较大。基于磁齿轮原理的永磁游标电机由于其独特的极对数设计要求,不仅自身具备低速高转矩的输出性能,无需减速装置,体积也可与普通永磁同步电机达到相似水平。因此本项目以永磁游标电机为研究对象,分析永磁游标电机的瞬态性能。本文提出了一种新型游标电机拓扑结构-三定子轴向磁通永磁体辐条式排列游标电机（Triple-stator Axial Flux Spoke-type Permanent Magnet Vernier Machine,简称TS-AFSTPMVM）,介绍了TS-AFSTPMVM的结构,并通过分析TS-AFSTPMVM的工作原理引入了磁通调制原理。本文基于遗传算法对TS-AFSTPMVM的定子齿进行了参数优化,提高了转矩和功率因数。建立了TS-AFSTPMVM的三维有限元仿真模型、等...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 磁齿轮复合电机研究现状
1.2.2 游标电机研究现状
1.2.3 轮毂电机应用
1.3 主要研究内容
第2章 TS-AFSTPMVM工作原理
2.1 引言
2.2 TS-AFSTPMVM结构
2.3 TS-AFSTPMVM工作原理
2.4 本章小结
第3章 TS-AFSTPMVM优化设计与性能分析
3.1 引言
3.2 TS-AFSTPMVM定子齿的参数优化
3.2.1 遗传算法原理
3.2.2 克里金插值算法
3.2.3 TS-AFSTPMVM定子齿的优化
3.3 TS-AFSTPMVM有限元分析模型
3.3.1 有限元法简介
3.3.2 有限元模型
3.4 TS-AFSTPMVM数学分析模型
3.5 分析结果比较
3.6 TS-AFSTPMVM的空载漏磁系数
3.6.1 空载漏磁系数的理论分析
3.6.2 空载漏磁系数仿真
3.7 本章小结
第4章 TS-AFSTPMVM的矢量控制
4.1 引言
4.2 TS-AFSTPMVM的数学模型
4.2.1 数学方程
4.2.2 TS-AFSTPMVM电机模型的搭建
4.3 i_d=0控制
4.4 最大转矩电流比控制
4.4.1 最大转矩电流比控制原理
4.4.2 TS-AFSTPMVM的 MTPA控制
4.5 本章小结
第5章 基于ADVISOR的电动汽车仿真
5.1 引言
5.2 TS-AFSTPMVM效率图
5.2.1 弱磁控制原理
5.2.2 TS-AFSTPMVM效率图的绘制步骤
5.3 基于ADVISOR平台的电动汽车仿真
5.3.1 ADVISOR简介
5.3.2 电动汽车参数确定
5.3.3 仿真结果
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈遗传算法及其部分改进算法[J]. 唐文琦,曾干敏,刘泽宇. 科技风. 2019(12)
[2]低速大转矩永磁直驱电机研究综述与展望[J]. 鲍晓华,刘佶炜,孙跃,吴长江. 电工技术学报. 2019(06)
[3]基于kriging函数的连续刚构桥结构优化设计[J]. 邹翔. 交通科技. 2018(03)
[4]电动汽车电机驱动发展分析[J]. 孙悦超,李曼,廖聪,陈敬渊. 电气传动. 2017(10)
[5]免疫遗传算法及在优化问题中的应用综述[J]. 王琼,吕微,任伟建. 计算机应用研究. 2009(12)
[6]新型外转子磁齿轮复合电机的设计与研究[J]. 张东,邹国棠,江建中,包广清,蹇琳旎,王建宽. 中国电机工程学报. 2008(30)
[7]遗传算法电机优化设计简介[J]. 李鲲鹏,胡虔生. 微特电机. 2001(04)
硕士论文
[1]基于稀土同心式永磁齿轮复合电机的研究[D]. 王雪.大连交通大学 2018
[2]基于kriging算法的直线感应电机多目标优化设计研究[D]. 孔令星.西南交通大学 2018
[3]电动汽车永磁同步电机动态最大转矩电流比控制方法研究[D]. 徐恺.电子科技大学 2018
[4]Halbach磁齿轮风力发电机的研究与设计[D]. 何承平.江苏大学 2017
[5]基于轮毂电机四轮驱动的电动试验车总体设计[D]. 高欣然.长安大学 2016
[6]轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究与仿真[D]. 余进超.重庆交通大学 2016
[7]基于改进的拉丁超立方参数随机地下水数值模拟研究[D]. 曹春野.中国地质大学(北京) 2015
[8]用于平移电动门的直线电机设计与性能分析[D]. 陈浩.东南大学 2015
[9]轮毂驱动电动汽车整体设计与研究[D]. 刘锋.武汉理工大学 2011
本文编号：3639445
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 磁齿轮复合电机研究现状
1.2.2 游标电机研究现状
1.2.3 轮毂电机应用
1.3 主要研究内容
第2章 TS-AFSTPMVM工作原理
2.1 引言
2.2 TS-AFSTPMVM结构
2.3 TS-AFSTPMVM工作原理
2.4 本章小结
第3章 TS-AFSTPMVM优化设计与性能分析
3.1 引言
3.2 TS-AFSTPMVM定子齿的参数优化
3.2.1 遗传算法原理
3.2.2 克里金插值算法
3.2.3 TS-AFSTPMVM定子齿的优化
3.3 TS-AFSTPMVM有限元分析模型
3.3.1 有限元法简介
3.3.2 有限元模型
3.4 TS-AFSTPMVM数学分析模型
3.5 分析结果比较
3.6 TS-AFSTPMVM的空载漏磁系数
3.6.1 空载漏磁系数的理论分析
3.6.2 空载漏磁系数仿真
3.7 本章小结
第4章 TS-AFSTPMVM的矢量控制
4.1 引言
4.2 TS-AFSTPMVM的数学模型
4.2.1 数学方程
4.2.2 TS-AFSTPMVM电机模型的搭建
4.3 i_d=0控制
4.4 最大转矩电流比控制
4.4.1 最大转矩电流比控制原理
4.4.2 TS-AFSTPMVM的 MTPA控制
4.5 本章小结
第5章 基于ADVISOR的电动汽车仿真
5.1 引言
5.2 TS-AFSTPMVM效率图
5.2.1 弱磁控制原理
5.2.2 TS-AFSTPMVM效率图的绘制步骤
5.3 基于ADVISOR平台的电动汽车仿真
5.3.1 ADVISOR简介
5.3.2 电动汽车参数确定
5.3.3 仿真结果
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈遗传算法及其部分改进算法[J]. 唐文琦,曾干敏,刘泽宇. 科技风. 2019(12)
[2]低速大转矩永磁直驱电机研究综述与展望[J]. 鲍晓华,刘佶炜,孙跃,吴长江. 电工技术学报. 2019(06)
[3]基于kriging函数的连续刚构桥结构优化设计[J]. 邹翔. 交通科技. 2018(03)
[4]电动汽车电机驱动发展分析[J]. 孙悦超,李曼,廖聪,陈敬渊. 电气传动. 2017(10)
[5]免疫遗传算法及在优化问题中的应用综述[J]. 王琼,吕微,任伟建. 计算机应用研究. 2009(12)
[6]新型外转子磁齿轮复合电机的设计与研究[J]. 张东,邹国棠,江建中,包广清,蹇琳旎,王建宽. 中国电机工程学报. 2008(30)
[7]遗传算法电机优化设计简介[J]. 李鲲鹏,胡虔生. 微特电机. 2001(04)
硕士论文
[1]基于稀土同心式永磁齿轮复合电机的研究[D]. 王雪.大连交通大学 2018
[2]基于kriging算法的直线感应电机多目标优化设计研究[D]. 孔令星.西南交通大学 2018
[3]电动汽车永磁同步电机动态最大转矩电流比控制方法研究[D]. 徐恺.电子科技大学 2018
[4]Halbach磁齿轮风力发电机的研究与设计[D]. 何承平.江苏大学 2017
[5]基于轮毂电机四轮驱动的电动试验车总体设计[D]. 高欣然.长安大学 2016
[6]轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究与仿真[D]. 余进超.重庆交通大学 2016
[7]基于改进的拉丁超立方参数随机地下水数值模拟研究[D]. 曹春野.中国地质大学(北京) 2015
[8]用于平移电动门的直线电机设计与性能分析[D]. 陈浩.东南大学 2015
[9]轮毂驱动电动汽车整体设计与研究[D]. 刘锋.武汉理工大学 2011
本文编号：3639445
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