电动汽车直驱式轮边电机仿真设计与实验研究
发布时间：2021-10-24 22:54
目前的分布式驱动电动汽车普遍采用轮毂电机代替内燃机驱动汽车,轮毂电机体积大、质量重,增加了汽车的非簧载质量,使汽车的操控性能和舒适度降低。另外轮毂电机散热困难,在恶劣的行驶环境中容易发生故障,可靠性低。而轮边电机具有质量轻、体积小、散热效果好等优点,非常适合用在分布式驱动汽车上。本文设计的是直驱式轮边电机,省去了减速器,进一步减轻了簧下质量。本文根据某车型的参数,设计了一台5 kW的直驱式轮边电机,主要研究内容如下:根据目标车型的参数,分别计算了在三种工况下对电机的功率要求,得出轮边电机的额定功率、额定转速和额定转矩,在这些参数的基础上,确定了电机槽数、极数、绕组联结方式以及定转子铁芯、永磁体等部件的主要尺寸。利用ANSOFT Maxwell的2D模块,对设计的电磁方案进行参数化分析。以槽口宽度、永磁体厚度、气隙大小作为参数,比较了不同参数下轮边电机的反电动势、磁链、齿槽转矩和输出转矩的大小和变化规律。根据参数化分析的结果,选择合适的参数大小,改进电机的设计。对改进后的轮边电机再进行电磁场分析,研究了轮边电机在空载工况下的静态场和瞬态场,并且研究了在负载工况下的静态场和瞬态场。研究发现...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?Ｅｌｉｉｃａ电动汽车??“－”
该原型车异常宽敞，最多可以坐下六名乘客。这款分布式电动汽车采用八个轮边??电机驱动汽车，每个轮边电机的功率达到了?６０ｋＷ。??图１－１?Ｅｌｉｉｃａ电动汽车??２０１１年清水浩教授展示了新研制的轮毂电机试验车“ＳＩＭ－ＬＥＩ”。该款轮毂电机电动汽??车在充满电后能行驶３０８ｋｍ，?０￣１００ｋｍ／ｈ的加速时间为４．８ｓ，最高车速可达１５０ｋＷ／ｈ。在??２０１３年该车型投放市场［６］。??Ｉ??图１－２?ＳＩＭ－ＬＥＩ电动汽车??２０１１年在法兰克福车展上巴博斯混合动力轿车和混合动力旅行车均为第一次展出，??这两款车均采用了?ＰｒｏｔｅａｎＤｒｉｖｅ的轮毂电机［７］。其中，巴博斯混合动力旅行车采用四台直??驱轮毂电机系统，峰值转矩可达到８００Ｎ－ｍ，峰值功率为８０ｋＷ，巴博斯混合动力轿车则??采用了柴油发动机和轮毂电机结合的驱动方式，百公里加速时间为７．４ｓ，６０？１２０ｋｍ／ｈ加??速度时间为５．６ｓ［＼另外，沃尔沃Ｃ３０系列混合动为轿车和福特Ｆ１５０化都釆用了四台??Ｐｒｏｔｅａｎ?Ｄｒｉｖｅ轮毂电机。２０１０年广汽集团在广州车展展出的传祺纯电动轿车后轮配置了??两台Ｐｒｏｔｅａｎ?Ｄｒｉｖｅ轮毂电机，最大功率可达到８３ｋＷ，最大转炬为８２５Ｎ＿ｍ［９１。Ｐｒｏｔｅａｎ??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ是一家总部位于美国底特律的清洁能源企业［１（３］
最高时速约为５０?ｋｍ／ｈ。德国梅赛德斯奔驰公司推出的ＳＬＳ?ＡＭＧ电动汽车四个轮子??都通过轮边电机驱动，采用４００?Ｖ的电源，从０加速到１００?ｋｍ／ｈ只需要四秒［１＼??图１＿４丰田公司推出的ＥＶＣ０ＭＳ?图１－５奔驰ＳＬＳ?ＡＭＧ电动版??１．２．２国内研究现状??国内的轮毂电机驱动技术起步较晚，但随着近几年国家对电动汽车行业的大力支持，??轮毂电机技术己经成为我国电动汽车领域的研究热点［１７］，同济大学自“十三五”规划起在国??内率先开展分布式驱动电动汽车研发工作，依托多个国家级研究基地、国际合作基地和校??内优势学科承担了多项８６３计划、重点研发计划、自然科学基金等国家项目，作为项目负??责单位完成了国内唯一一个车辆领域９７３计划１１８１?（“髙性能分布式驱动电动汽车关键基础??
【参考文献】：
期刊论文
[1]轮毂电机驱动技术的研究[J]. 田太伟,戚龙喜,凌素琴. 科学技术创新. 2019(09)
[2]轮毂电机驱动技术研究概况及发展[J]. 查建东. 中国新技术新产品. 2019(05)
[3]四轮独立驱动电动汽车行驶状态级联估计[J]. 陈特,陈龙,蔡英凤,徐兴,江浩斌. 中南大学学报(自然科学版). 2019(01)
[4]轮边电机散热问题处理[J]. 关甜. 汽车与驾驶维修(维修版). 2018(07)
[5]轮边电机驱动差动转向车辆动力学控制[J]. 余卓平,高乐天,章仁燮,熊璐. 同济大学学报(自然科学版). 2018(05)
[6]基于轮边电机4WID电动汽车线控转向控制策略[J]. 郝亮,郭立新,刘树伟. 科学技术与工程. 2018(02)
[7]电动汽车轮边电机一体化系统设计与控制策略研究[J]. 王阳阳. 汽车实用技术. 2017(22)
[8]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)
[9]轮边电机湿式制动器设计计算[J]. 陈学伟. 中国高新区. 2017(12)
[10]应用Simulink电动轮车辆轮边电机输出转矩波动分析[J]. 庞小兰. 机械设计与制造. 2017(05)
博士论文
[1]轮毂电机驱动电动汽车悬架系统振动控制方法研究[D]. 王悦.沈阳工业大学 2018
硕士论文
[1]电动汽车轮毂电机设计及电磁热分析研究[D]. 廖传杰.华东交通大学 2018
[2]轮毂电机驱动系统温度场分析及冷却结构设计[D]. 王海涛.山东理工大学 2018
[3]离心机用高速永磁同步电机温度场及水冷分析[D]. 王琳.湘潭大学 2018
[4]永磁伺服电机齿槽转矩与动态响应能力研究[D]. 付鸣达.沈阳工业大学 2018
[5]电动汽车用开关磁阻电机温度场分析研究[D]. 王斌.大连理工大学 2018
[6]四轮轮毂电机电动汽车驱动力矩分配研究[D]. 李一君.太原理工大学 2018
[7]轮毂电机驱动电动汽车差速及滑移率控制研究[D]. 陈世虎.重庆大学 2018
[8]电动车用轮毂电机的功率密度研究[D]. 杨金歌.重庆大学 2018
[9]电动汽车用外转子轮毂电机温度场仿真与散热设计[D]. 顾可.湖南大学 2018
[10]永磁无刷直流电机机械结构参数化设计及机械性能分析[D]. 徐鹏飞.兰州理工大学 2018
本文编号：3456145
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?Ｅｌｉｉｃａ电动汽车??“－”
该原型车异常宽敞，最多可以坐下六名乘客。这款分布式电动汽车采用八个轮边??电机驱动汽车，每个轮边电机的功率达到了?６０ｋＷ。??图１－１?Ｅｌｉｉｃａ电动汽车??２０１１年清水浩教授展示了新研制的轮毂电机试验车“ＳＩＭ－ＬＥＩ”。该款轮毂电机电动汽??车在充满电后能行驶３０８ｋｍ，?０￣１００ｋｍ／ｈ的加速时间为４．８ｓ，最高车速可达１５０ｋＷ／ｈ。在??２０１３年该车型投放市场［６］。??Ｉ??图１－２?ＳＩＭ－ＬＥＩ电动汽车??２０１１年在法兰克福车展上巴博斯混合动力轿车和混合动力旅行车均为第一次展出，??这两款车均采用了?ＰｒｏｔｅａｎＤｒｉｖｅ的轮毂电机［７］。其中，巴博斯混合动力旅行车采用四台直??驱轮毂电机系统，峰值转矩可达到８００Ｎ－ｍ，峰值功率为８０ｋＷ，巴博斯混合动力轿车则??采用了柴油发动机和轮毂电机结合的驱动方式，百公里加速时间为７．４ｓ，６０？１２０ｋｍ／ｈ加??速度时间为５．６ｓ［＼另外，沃尔沃Ｃ３０系列混合动为轿车和福特Ｆ１５０化都釆用了四台??Ｐｒｏｔｅａｎ?Ｄｒｉｖｅ轮毂电机。２０１０年广汽集团在广州车展展出的传祺纯电动轿车后轮配置了??两台Ｐｒｏｔｅａｎ?Ｄｒｉｖｅ轮毂电机，最大功率可达到８３ｋＷ，最大转炬为８２５Ｎ＿ｍ［９１。Ｐｒｏｔｅａｎ??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ是一家总部位于美国底特律的清洁能源企业［１（３］
最高时速约为５０?ｋｍ／ｈ。德国梅赛德斯奔驰公司推出的ＳＬＳ?ＡＭＧ电动汽车四个轮子??都通过轮边电机驱动，采用４００?Ｖ的电源，从０加速到１００?ｋｍ／ｈ只需要四秒［１＼??图１＿４丰田公司推出的ＥＶＣ０ＭＳ?图１－５奔驰ＳＬＳ?ＡＭＧ电动版??１．２．２国内研究现状??国内的轮毂电机驱动技术起步较晚，但随着近几年国家对电动汽车行业的大力支持，??轮毂电机技术己经成为我国电动汽车领域的研究热点［１７］，同济大学自“十三五”规划起在国??内率先开展分布式驱动电动汽车研发工作，依托多个国家级研究基地、国际合作基地和校??内优势学科承担了多项８６３计划、重点研发计划、自然科学基金等国家项目，作为项目负??责单位完成了国内唯一一个车辆领域９７３计划１１８１?（“髙性能分布式驱动电动汽车关键基础??
【参考文献】：
期刊论文
[1]轮毂电机驱动技术的研究[J]. 田太伟,戚龙喜,凌素琴. 科学技术创新. 2019(09)
[2]轮毂电机驱动技术研究概况及发展[J]. 查建东. 中国新技术新产品. 2019(05)
[3]四轮独立驱动电动汽车行驶状态级联估计[J]. 陈特,陈龙,蔡英凤,徐兴,江浩斌. 中南大学学报(自然科学版). 2019(01)
[4]轮边电机散热问题处理[J]. 关甜. 汽车与驾驶维修(维修版). 2018(07)
[5]轮边电机驱动差动转向车辆动力学控制[J]. 余卓平,高乐天,章仁燮,熊璐. 同济大学学报(自然科学版). 2018(05)
[6]基于轮边电机4WID电动汽车线控转向控制策略[J]. 郝亮,郭立新,刘树伟. 科学技术与工程. 2018(02)
[7]电动汽车轮边电机一体化系统设计与控制策略研究[J]. 王阳阳. 汽车实用技术. 2017(22)
[8]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)
[9]轮边电机湿式制动器设计计算[J]. 陈学伟. 中国高新区. 2017(12)
[10]应用Simulink电动轮车辆轮边电机输出转矩波动分析[J]. 庞小兰. 机械设计与制造. 2017(05)
博士论文
[1]轮毂电机驱动电动汽车悬架系统振动控制方法研究[D]. 王悦.沈阳工业大学 2018
硕士论文
[1]电动汽车轮毂电机设计及电磁热分析研究[D]. 廖传杰.华东交通大学 2018
[2]轮毂电机驱动系统温度场分析及冷却结构设计[D]. 王海涛.山东理工大学 2018
[3]离心机用高速永磁同步电机温度场及水冷分析[D]. 王琳.湘潭大学 2018
[4]永磁伺服电机齿槽转矩与动态响应能力研究[D]. 付鸣达.沈阳工业大学 2018
[5]电动汽车用开关磁阻电机温度场分析研究[D]. 王斌.大连理工大学 2018
[6]四轮轮毂电机电动汽车驱动力矩分配研究[D]. 李一君.太原理工大学 2018
[7]轮毂电机驱动电动汽车差速及滑移率控制研究[D]. 陈世虎.重庆大学 2018
[8]电动车用轮毂电机的功率密度研究[D]. 杨金歌.重庆大学 2018
[9]电动汽车用外转子轮毂电机温度场仿真与散热设计[D]. 顾可.湖南大学 2018
[10]永磁无刷直流电机机械结构参数化设计及机械性能分析[D]. 徐鹏飞.兰州理工大学 2018
本文编号：3456145
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