复合磁路混合永磁电机设计与转矩优化研究

发布时间：2023-10-15 15:49

　　随着新能源汽车的快速发展,安全、高效、节能、环保的纯电动汽车得到了各国政府和汽车生产厂商的青睐。混合永磁电机由于成本低、环境友好等优点得到了电动汽车领域专家学者的广泛认可和重视。通常,由于交直轴之间存在90°电角度差,永磁电机的永磁转矩和磁阻转矩不能在相同的电流角下达到最大,导致永磁性能利用率低,材料/性能比低。为了解决上述问题,本文提出了一种非对称型复合磁路混合永磁电机(Asymmetrical compound magnetic circuit hybrid permanent magnet motor,简称ACMC-HPMM),该电机不仅继承了传统少稀土永磁同步电机成本低的优点,还提高了永磁利用率,有较高的转矩输出能力。本文主要研究内容包括以下几个部分:首先,阐述了新能源电动汽车的发展和稀土永磁材料资源现状,分析了国内外混合永磁电机和永磁电机转矩提升方法的研究现状。针对混合永磁电机存在的问题,研究了一种对称型复合磁路混合永磁电机(Symmetrical compound magnetic circuit hybrid permanent magnet motor,简称SCMC-H...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状与分析
        1.2.1 混合永磁电机的研究状况
        1.2.2 永磁电机转矩优化研究现状
    1.3 本文的主要研究的内容
第二章 复合磁路混合永磁电机
    2.1 复合磁路混合永磁电机基本结构与运行原理
    2.2 SCMC-HPMM设计流程
    2.3 SCMC-HPMM设计指标
    2.4 SCMC-HPMM基本结构设计
        2.4.1 极槽配比确定
        2.4.2 电机主要尺寸
    2.5 SCMC-HPMM参数设计
        2.5.1 定子槽设计
        2.5.2 绕组设计
        2.5.3 转子结构设计
    2.6 本章小结
第三章 复合磁路混合永磁电机优化设计
    3.1 ACMC-HPMM的提出
        3.1.1 SCMC-HPMM的转矩提高原理
        3.1.2 ACMC-HPMM转子结构
    3.2 ACMC-HPMM优化设计
        3.2.1 优化设计流程
        3.2.2 多目标优化设计
            3.2.2.1 目标函数与设计参数
            3.2.2.2 敏感度分析
            3.2.2.3 钕铁硼尺寸的理论分析
            3.2.2.4 钕铁硼尺寸的确定
        3.2.3 永磁体位置和磁障优化
    3.3 本章小节
第四章 ACMC-HPMM电磁性能分析
    4.1 基本电磁性能分析对比
        4.1.1 磁场分布
        4.1.2 气隙磁密
        4.1.3 永磁磁链和感应电动势
    4.2 转矩特性分析对比
    4.3 电感特性
    4.4 抗不可逆退磁能力
    4.5 运行特性分析
    4.6 本章小节
第五章 样机与实验研究
    5.1 样机与实验平台
    5.2 实验波形
        5.2.1 样机的空载感应电势
        5.2.2 样机的稳态运行特性
        5.2.3 样机的动态响应特性
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间参与的科研项目
在学期间发表成果



本文编号：3854202