电动车用无刷直流电机设计及齿槽转矩优化研究
发布时间：2021-10-10 20:14
由于环境污染和能源危机,电动汽车的发展为大势所趋,而电动汽车中驱动电机的性能决定着电动汽车运行的可靠性。电动汽车驱动电机需要具备高功率密度、快速爬坡、高转速、高效率和宽调速范围等特点。由于电机在工作的过程中会产生齿槽转矩,进而产生振动和噪声,因此对电动车用电机的设计和齿槽转矩的优化都具有重要的意义。首先,分析不同种类驱动电机的性能和特点,确定选择最合适的无刷直流电机（BLDC）作为本文所设计的驱动电机,并对其结构和原理进行深入的分析。根据无刷直流电机的性能指标和技术要求,确定其额定性能技术指标,包括额定功率、额定转速、额定电压等;总结电机的设计方法和流程步骤,利用经验和基本物理公式对主要尺寸、电磁和电路关系进行计算,主要对定转子结构、绕组、永磁体材料、气隙长度、电磁负荷、工作磁通和效率等关键参数进行确定,完成电机结构的优化设计。其次,将所得到的参数通过Ansoft进行有限元分析。在电机的瞬态磁场中对其空载特性进行仿真,主要包括空载磁场、气隙磁密的曲线、谐波幅值柱状图、空载反电动势和齿槽转矩波形,分析波形验证所设计电机是否合理,并对其中齿槽转矩过大的问题,通过改变电机的本体结构对其进行优...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
北汽新能源Eu5
平?崾俏夜??敌幸抵氐愎刈⒌姆较颉Ｉ掀?偻?Ei6 如图1.2 所示，其快速充电 3h，前电动机的最大扭矩 318N·m，最大转速达 5200rpm。图 1.1 北汽新能源 Eu5 图 1.2 上汽荣威 Ei6Fig.1.1 BAIC new energy Eu5 Fig.1.2 SAIC Rongwei Ei6日本最先研制出世界第一款混合动力电动车普锐斯，经历了四代的发展，其电机的峰值功率和转矩达到了 53kW 和 163N·m。在普锐斯中有 2 台电机，第一台电机功率 10kW，第二台电机功率 50kW，两台电机有时会以发动机进行工作，有时会以电动机进行工作，当其正转时为发动机，反转时为电动机。新款日产的LEAF 电动汽车续航里程达 400km
电动车用无刷直流电机设计及齿槽转矩优化研究大输出扭矩为 240N·m，车速最快可到 200km/h，功率转速可达 6000rpm。美国通用旗下的品牌雪佛兰沃蓝达使用的日立旗下的永磁电机，其最快的时速可达160km/h，最大功率为 63kW，最大的转速为 4800rpm，最大的输出扭矩可达370N·m。
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球电动汽车发展现状及未来趋势[J]. 罗艳托,汤湘华. 国际石油经济. 2018(07)
[2]轴向永磁体组合削弱表贴式永磁同步电机齿槽转矩的方法[J]. 鲍晓华,吴长江,方金龙. 电工技术学报. 2018(18)
[3]基于矢量控制的BLDCM新型滑模控制器[J]. 陈辉,黄巧亮. 机电工程. 2017(06)
[4]基于田口法的超高效异步电机设计[J]. 班东坡,李红梅,朱文钦,方玉兰. 微特电机. 2017(03)
[5]应用于电动汽车的电机特点分析[J]. 张剑. 电子世界. 2017(06)
[6]车用异步电机效率优化控制策略研究[J]. 林立,朱赟骏,赵海艳. 山东工业技术. 2017(03)
[7]内置式永磁电机齿槽转矩的优化设计[J]. 黄燕涛,郭新华,项雷军. 华侨大学学报(自然科学版). 2016(05)
[8]利用转子辅助孔削弱永磁电动机齿槽转矩的方法[J]. 王建设,邹海荣. 上海电机学院学报. 2016(03)
[9]电动车无刷直流电机转矩脉动抑制[J]. 徐衡,周云山. 计算机仿真. 2016(04)
[10]组合永磁体削弱永磁电机的齿槽转矩研究[J]. 唐美玲. 微特电机. 2016(03)
博士论文
[1]小型永磁风力发电机的优化设计和齿槽转矩分析[D]. 何庆领.合肥工业大学 2015
[2]表贴式永磁同步电机齿槽转矩削弱方法研究[D]. 刘婷.湖南大学 2013
硕士论文
[1]电动汽车用双三相永磁轮毂电机设计研究与容错性能分析[D]. 吉修涛.上海应用技术大学 2018
[2]基于响应面模型的永磁同步伺服电机优化研究[D]. 王殿嵩.哈尔滨工业大学 2016
[3]永磁同步电机谐波构成分析及优化设计[D]. 黄燕涛.华侨大学 2016
[4]电动汽车用永磁同步电机设计与分析[D]. 刘洋.华中科技大学 2013
[5]永磁无刷直流电机的设计与电磁分析[D]. 金鑫.南京理工大学 2013
[6]电动汽车用永磁同步电机设计及温度场分析[D]. 陈薇薇.南京航空航天大学 2013
[7]无刷直流电机控制系统设计与实现[D]. 韩树青.内蒙古大学 2012
本文编号：3429083
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
北汽新能源Eu5
平?崾俏夜??敌幸抵氐愎刈⒌姆较颉Ｉ掀?偻?Ei6 如图1.2 所示，其快速充电 3h，前电动机的最大扭矩 318N·m，最大转速达 5200rpm。图 1.1 北汽新能源 Eu5 图 1.2 上汽荣威 Ei6Fig.1.1 BAIC new energy Eu5 Fig.1.2 SAIC Rongwei Ei6日本最先研制出世界第一款混合动力电动车普锐斯，经历了四代的发展，其电机的峰值功率和转矩达到了 53kW 和 163N·m。在普锐斯中有 2 台电机，第一台电机功率 10kW，第二台电机功率 50kW，两台电机有时会以发动机进行工作，有时会以电动机进行工作，当其正转时为发动机，反转时为电动机。新款日产的LEAF 电动汽车续航里程达 400km
电动车用无刷直流电机设计及齿槽转矩优化研究大输出扭矩为 240N·m，车速最快可到 200km/h，功率转速可达 6000rpm。美国通用旗下的品牌雪佛兰沃蓝达使用的日立旗下的永磁电机，其最快的时速可达160km/h，最大功率为 63kW，最大的转速为 4800rpm，最大的输出扭矩可达370N·m。
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球电动汽车发展现状及未来趋势[J]. 罗艳托,汤湘华. 国际石油经济. 2018(07)
[2]轴向永磁体组合削弱表贴式永磁同步电机齿槽转矩的方法[J]. 鲍晓华,吴长江,方金龙. 电工技术学报. 2018(18)
[3]基于矢量控制的BLDCM新型滑模控制器[J]. 陈辉,黄巧亮. 机电工程. 2017(06)
[4]基于田口法的超高效异步电机设计[J]. 班东坡,李红梅,朱文钦,方玉兰. 微特电机. 2017(03)
[5]应用于电动汽车的电机特点分析[J]. 张剑. 电子世界. 2017(06)
[6]车用异步电机效率优化控制策略研究[J]. 林立,朱赟骏,赵海艳. 山东工业技术. 2017(03)
[7]内置式永磁电机齿槽转矩的优化设计[J]. 黄燕涛,郭新华,项雷军. 华侨大学学报(自然科学版). 2016(05)
[8]利用转子辅助孔削弱永磁电动机齿槽转矩的方法[J]. 王建设,邹海荣. 上海电机学院学报. 2016(03)
[9]电动车无刷直流电机转矩脉动抑制[J]. 徐衡,周云山. 计算机仿真. 2016(04)
[10]组合永磁体削弱永磁电机的齿槽转矩研究[J]. 唐美玲. 微特电机. 2016(03)
博士论文
[1]小型永磁风力发电机的优化设计和齿槽转矩分析[D]. 何庆领.合肥工业大学 2015
[2]表贴式永磁同步电机齿槽转矩削弱方法研究[D]. 刘婷.湖南大学 2013
硕士论文
[1]电动汽车用双三相永磁轮毂电机设计研究与容错性能分析[D]. 吉修涛.上海应用技术大学 2018
[2]基于响应面模型的永磁同步伺服电机优化研究[D]. 王殿嵩.哈尔滨工业大学 2016
[3]永磁同步电机谐波构成分析及优化设计[D]. 黄燕涛.华侨大学 2016
[4]电动汽车用永磁同步电机设计与分析[D]. 刘洋.华中科技大学 2013
[5]永磁无刷直流电机的设计与电磁分析[D]. 金鑫.南京理工大学 2013
[6]电动汽车用永磁同步电机设计及温度场分析[D]. 陈薇薇.南京航空航天大学 2013
[7]无刷直流电机控制系统设计与实现[D]. 韩树青.内蒙古大学 2012
本文编号：3429083
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