开关磁阻轮毂电机振动特性及振动抑制策略

发布时间：2021-05-19 22:52

　　人类已经进入21世纪高科技时代,随着科技不断发展,人们对自身的生活水平的要求也越来越高,汽车已经成为生活的必备品之一。然而,汽车给每个人带来了便利,也带来了废气污染的问题。与传统汽车比较,电动汽车具有噪音低,无污染的优点。因此,电动汽车已成为世界公认的新能源汽车发展趋势。与此同时,轮毂电机用于驱动电动汽车也成为电动汽车发展的主流。本文研究的是开关磁阻轮毂电机。对于传统汽车,变速箱,离合器,差速器,传动轴甚至分动箱都是必不可少的部件。然而,这些部件不仅非常重,而且使车辆的结构更加复杂。还存在需要定期维护和故障率的问题。开关磁阻轮毂电机很好地解决了这个问题。除了它更简单的结构外,由轮毂电机驱动的汽车还可以实现更好的空间利用率,同时传动效率也高得多。虽然开关磁阻轮毂电机（IWM）在电动汽车（EV）进程中具有良好的驱动能力和巨大的应用潜力。但是,开关磁阻轮毂电机只要一个微小的偏心距将会导致一个大的不平衡残余径向力,它会将会造成振动传递给车轮和车身,影响车辆舒适性。首先,在分析开关磁阻轮毂电机转子偏心的基础上,本文采用1/4车辆简化的模型作为研究对象建立了电动车的悬架系统,悬架系统的振动方程式经... 

【文章来源】：天津科技大学天津市

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 论文选题背景及研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 轮毂电机国内外发展的现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内发展现状
    1.3 本文研究的主要内容
2 开关磁阻轮毂电机的特性及模型
    2.1 开关磁阻电机系统基础理论
        2.1.1 引言
        2.1.2 开关磁阻电机系统的基本构成
        2.1.3 开关磁阻电机工作原理
    2.2 开关磁阻轮毂电机的模型
    2.3 开关磁阻电机数学模型
        2.3.1 机电方程
        2.3.2 电磁方程
        2.3.3 力学方程
        2.3.4 机械方程
        2.3.5 电路方程
    2.4 小结
3 开关磁阻轮毂电机的振动特性及对电动汽车的影响
    3.1 开关磁阻轮毂电机悬架系统的建立
    3.2 轮毂电机转子偏心对电动汽车的影响
    3.3 转子偏心对开关磁阻轮毂电机振动特性的影响分析
        3.3.1 偏心率对开关磁阻轮毂电机电磁径向力的影响
        3.3.2 转子偏心方向角度对开关磁阻轮毂电机电磁径向力的影响
        3.3.3 偏心率对开关磁阻轮毂电机转矩的影响
        3.3.4 转子偏心方向角度对开关磁阻轮毂电机转矩的影响
        3.3.5 偏心率对开关磁阻轮毂电机电感的影响
        3.3.6 转子偏心方向角度对开关磁阻轮毂电机电感的影响
    3.4 小结
4 电流斩波控制电机的振动抑制策略对比
    4.1 电动汽车SRM总体方案设计
    4.2 SRD非线性仿真建模
    4.3 SRD本体模型仿真建模
    4.4 功率变换器的仿真建模
    4.5 位置检测器的仿真建模
    4.6 驱动系统的仿真建模
    4.7 悬架系统的仿真建模
    4.8 控制策略优化后的仿真结果对比分析
    4.9 小结
5 PWM电压斩波控制电机的振动抑制策略对比
    5.1 PWM电压斩波控制策略的设计
    5.2 PWM电压斩波控制与电流斩波控制仿真结果的对比
    5.3 控制策略优化后的仿真结果对比分析
    5.4 小结
6 结论
    6.1 全文总结
    6.2 论文的创新点
    6.3 论文不足之处与工作展望
7 参考文献
8 致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车用开关磁阻电机驱动系统设计及优化[J]. 朱曰莹,赵桂范,杨娜.  电工技术学报. 2014(11)
[2]基于电流信息的电机回转偏心检测方法[J]. 刘飞,梁霖,徐光华,董家成.  电工技术学报. 2014(07)
[3]轮毂电机驱动型电动汽车动力系统研究[J]. 孟庆华,许进,王东峰.  农业机械学报. 2013(08)
[4]我国城市环境污染问题与对策思考[J]. 瞿鸿雁.  经济视角(中旬). 2011(05)
[5]电动车轮边驱动系统的发展[J]. 宁国宝.  上海汽车. 2006(11)
[6]基于SIMULINK的开关磁阻电机调速系统的建模与仿真[J]. 孙剑波,詹琼华.  舰船电子工程. 2004(06)
[7]工程轮胎静力学特性实验研究与参数识别[J]. 刘刚,张子达,赵丁选.  工程机械. 2004(07)
[8]电动汽车与燃油汽车的环境指标比较[J]. 郭文双,申金升,徐一飞.  交通环保. 2002(02)
[9]稳态条件下用于车辆动力学分析的轮胎模型[J]. 郭孔辉,刘青.  汽车工程. 1998(03)
[10]轮胎侧倾力学特性模型[J]. 郭孔辉.  汽车技术. 1993(10)

博士论文
[1]开关磁阻电机的无位置传感器检测及神经网络控制[D]. 修杰.天津大学 2007

硕士论文
[1]基于有限元分析的开关磁阻电机研究[D]. 雷瑜.西安科技大学 2012
[2]电动汽车用直驱式轮毂电机的研究[D]. 吴应军.武汉理工大学 2012
[3]基于有限元非线性模型的SR电机系统仿真及转矩脉动抑制[D]. 张海军.河北工程大学 2008



本文编号：3196580