新型七相轮毂电机的多物理场优化设计研究

发布时间：2024-06-23 13:12

　　与传统的三相电机相比,多相永磁电机具有转矩脉动小、容错能力强、功率密度高、转矩密度高、效率高的特点,使其特别适合于低压大功率、高性能和高可靠性的应用场合,例如航空航天、船舶动力推进、多电飞机和电动汽车等领域。本论文以电动车为应用目标,以具有分数槽集中绕组的新型轮毂电机为研究对象,对多相分数槽集中绕组设计、电机结构设计、多物理场分析和样机设计加工等方面做了如下工作:首先,利用绕组函数理论建立了多相分数槽集中绕组的统一数学模型,研究并提出了绕组谐波磁动势削弱的方法,并通过有限元分析验证了所提方法的有效性。其次,在原有两转子轴向磁通电机的基础上,提出了新型三转子复合磁通七相轮毂电机的结构。利用定子槽错位方法设计了七相分数槽集中绕组,并研究了toroidal分数槽集中绕组的实现方法,有效避免了由于定子槽错位方法引起的绕组端部重叠的问题。对该新型电机建立了电磁解析模型,并确定了样机初始尺寸。然后,建立了新型七相轮毂电机的多物理场有限元模型,对初始设计进行验证并调整,其中包括:利用电磁场模型对初始磁网络设计进行了分析和调整;利用温度场模型对电机各种工况下的温度分布进行了校验;利用应力场有限元模型对...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２?２４槽／１４极模块化六相永磁电机Ｗ??

第１章绪论??ｑ＝＾￣?（１．１）??２?ｐｍ??式中，２为定子槽数，；７为永磁体极对数，Ｗ为电机相数。??当９为分数且线圈节距为１的绕组称为分数槽集中绕组。相比于传统的整数??槽绕组，分数槽集中绕组端部短，有利于定子嵌线和减少用铜量，有效地降低了??绕组铜耗，提高了电机效率；且....

图１．３单层绕组与双层绕组［９］??

山东大学硕士学位论文??（ａ）单层绕组?（ｂ）双层绕组??图１．３单层绕组与双层绕组［９］??文献［１０］指出，在其他条件相同的情况下，分数槽集中绕组永磁电机的线圈??节距与极距越接近，磁链和转矩密度越大。??２００７?年，美国?Ｒｅｎｓｓｅｌａｅｒ?Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ?Ｉｎ....

图１．６?—种新型电动助力自行车及其轮毂电机［２７］??

山东大学硕士学位论文??式［３〇ＰＵ，因此国内外都开展了一系列相关研宄。??油封?Ｊ．Ｍ．??刹午盘水冷定子支搾??Ｈｆｆｌ＼?ｍｍｍ??＇?？＊０１?Ｖ??一?＾ｚ＝：ｍ??轮毂轴神元??辟线??图１．４直驱轮毂机械结构示意图［Ｍ］??纖：??图１．５电动汽车用外转子开关磁阻轮....

图１．５电动汽车用外转子开关磁阻轮毂电机［２６］??

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本文编号：3995515