定子分区式直流偏置型混合励磁电机设计与分析
发布时间：2021-12-30 07:11
经济社会的快速发展使得汽车这一快捷、舒适的代步工具得以普及。然而,汽车需求量的不断增加导致所消耗的化石燃料量的大幅增加,同时,燃油汽车所排放的二氧化碳已成为世界温室气体排放的主要来源,极大限制了人类社会的可持续发展。电动汽车（Electric Vechile,EV）因其低噪音、节能、环保等优势日益受到各国各界重视,而驱动电机作为EV的核心部件,应具备低速大转矩输出、较宽的调速范围、高功率密度和高效率等特点。定子永磁型电机采用了高性能的稀土永磁体作励磁源,具有功率密度高、效率高等优点,并且由于其转子仅为简单的凸极铁心结构,因此鲁棒性好,有利于冷却散热。然而,永磁体作为该类电机单一的励磁源,导致气隙磁场调节困难,调速范围有限,限制了此类电机在EV领域的发展。而定子永磁型混合励磁电机,虽然可通过励磁绕组实现对永磁磁场的调节,拓宽其调速范围,但是永磁体、电枢绕组和励磁绕组安置于同一定子上,使得两套绕组存在安装空间上的矛盾,无疑增加了安装难度,且不利于散热。本文将定子分区概念以及直流偏置的电流思想引入定子永磁型混合励磁电机,提出了一种定子分区式直流偏置型混合励磁电机（Partitioned-St...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
013-2019年新能源汽车销量及增长率
定子分区式直流偏置型混合励磁电机设计与分析6部分和下部分的不同位置，具有两种形式的定子结构。通过对其运行原理的分析，揭示了该电机在高速运行中的适应性，然而，该电机也存在一定的缺陷。当电机处于永磁励磁时，电机的输出转矩最大，即无法通过励磁绕组实现增磁；若想实现弱磁，只能利用励磁绕组增加铁心的磁饱和来实现。图1.2E槽混合励磁FSPM电机Fig.1.2E-corehybrid-excitedFSPMmachine图1.312/10极混合励磁磁通切换电机Fig.1.312/10HE-FSmachine文献[28]提出一种应用于HEV/EV的HE-FS电机，该电机定转子结构与传统的12/10极FSPM电机基本相同，不同的是，该电机通过减小永磁体的尺寸以留余空间放置励磁绕组。如图1.4（a）所示，永磁体放置在相邻两个“U”型定子铁片中间，励磁绕组绕制在永磁体之上，当电机处于混合励磁状态时，通过调节励磁绕组中电流大小及方向，产生与永磁磁场相同或反向的电励磁磁场，实现混合励磁。为提高该电机磁场调节能力，对电机励磁绕组绕制方式进行改善，从而改变电流方向，如图1.4（b）所示。改善后的电机虽与原电机具有完全相同的定
定子分区式直流偏置型混合励磁电机设计与分析6部分和下部分的不同位置，具有两种形式的定子结构。通过对其运行原理的分析，揭示了该电机在高速运行中的适应性，然而，该电机也存在一定的缺陷。当电机处于永磁励磁时，电机的输出转矩最大，即无法通过励磁绕组实现增磁；若想实现弱磁，只能利用励磁绕组增加铁心的磁饱和来实现。图1.2E槽混合励磁FSPM电机Fig.1.2E-corehybrid-excitedFSPMmachine图1.312/10极混合励磁磁通切换电机Fig.1.312/10HE-FSmachine文献[28]提出一种应用于HEV/EV的HE-FS电机，该电机定转子结构与传统的12/10极FSPM电机基本相同，不同的是，该电机通过减小永磁体的尺寸以留余空间放置励磁绕组。如图1.4（a）所示，永磁体放置在相邻两个“U”型定子铁片中间，励磁绕组绕制在永磁体之上，当电机处于混合励磁状态时，通过调节励磁绕组中电流大小及方向，产生与永磁磁场相同或反向的电励磁磁场，实现混合励磁。为提高该电机磁场调节能力，对电机励磁绕组绕制方式进行改善，从而改变电流方向，如图1.4（b）所示。改善后的电机虽与原电机具有完全相同的定
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土永磁材料的最新研究进展[J]. 闫阿儒,刘壮,郭帅,陈仁杰. 金属功能材料. 2017(05)
[2]电动汽车及其驱动电机发展现状与展望[J]. 曲荣海,秦川. 南方电网技术. 2016(03)
[3]国内外电动汽车发展现状与趋势[J]. 刘卓然,陈健,林凯,赵英杰,许海平. 电力建设. 2015(07)
[4]基于专利分析的日本新能源汽车技术发展趋势研究[J]. 庞德良,刘兆国. 情报杂志. 2014(05)
[5]电动汽车综述[J]. 焦然,陈艳霞,迟忠君. 电气应用. 2013(S2)
[6]电动汽车关键技术发展综述[J]. 王丹,续丹,曹秉刚. 中国工程科学. 2013(01)
[7]高速永磁电机铁耗的分析和计算[J]. 孔晓光,王凤翔,徐云龙,邢军强. 电机与控制学报. 2010(09)
[8]基于迭代学习控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制[J]. 潘再平,罗星宝. 电工技术学报. 2010(07)
[9]国内外电动汽车发展现状及充电技术研究[J]. 崔玉峰,杨晴,张林山,王骏. 云南电力技术. 2010(02)
[10]稀土永磁材料的现状及发展[J]. 林河成. 粉末冶金工业. 2010(02)
博士论文
[1]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]电动汽车用永磁同步电机损耗计算和温升研究[D]. 王朋.上海电机学院 2016
[2]永磁同步电机损耗计算及温度场分析[D]. 尹惠.哈尔滨工业大学 2015
[3]永磁同步电机弱磁控制策略研究[D]. 刘微.北京交通大学 2014
[4]永磁同步电机内永磁体退磁研究[D]. 范国栋.山东大学 2013
[5]开关磁阻电机损耗及其温升研究[D]. 张灵霞.南京航空航天大学 2013
[6]电动汽车用永磁同步电动机电抗参数计算与矢量控制仿真[D]. 刘美华.哈尔滨理工大学 2008
[7]感应电机弱磁控制技术研究[D]. 王彬杰.华中科技大学 2007
本文编号：3557717
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
013-2019年新能源汽车销量及增长率
定子分区式直流偏置型混合励磁电机设计与分析6部分和下部分的不同位置，具有两种形式的定子结构。通过对其运行原理的分析，揭示了该电机在高速运行中的适应性，然而，该电机也存在一定的缺陷。当电机处于永磁励磁时，电机的输出转矩最大，即无法通过励磁绕组实现增磁；若想实现弱磁，只能利用励磁绕组增加铁心的磁饱和来实现。图1.2E槽混合励磁FSPM电机Fig.1.2E-corehybrid-excitedFSPMmachine图1.312/10极混合励磁磁通切换电机Fig.1.312/10HE-FSmachine文献[28]提出一种应用于HEV/EV的HE-FS电机，该电机定转子结构与传统的12/10极FSPM电机基本相同，不同的是，该电机通过减小永磁体的尺寸以留余空间放置励磁绕组。如图1.4（a）所示，永磁体放置在相邻两个“U”型定子铁片中间，励磁绕组绕制在永磁体之上，当电机处于混合励磁状态时，通过调节励磁绕组中电流大小及方向，产生与永磁磁场相同或反向的电励磁磁场，实现混合励磁。为提高该电机磁场调节能力，对电机励磁绕组绕制方式进行改善，从而改变电流方向，如图1.4（b）所示。改善后的电机虽与原电机具有完全相同的定
定子分区式直流偏置型混合励磁电机设计与分析6部分和下部分的不同位置，具有两种形式的定子结构。通过对其运行原理的分析，揭示了该电机在高速运行中的适应性，然而，该电机也存在一定的缺陷。当电机处于永磁励磁时，电机的输出转矩最大，即无法通过励磁绕组实现增磁；若想实现弱磁，只能利用励磁绕组增加铁心的磁饱和来实现。图1.2E槽混合励磁FSPM电机Fig.1.2E-corehybrid-excitedFSPMmachine图1.312/10极混合励磁磁通切换电机Fig.1.312/10HE-FSmachine文献[28]提出一种应用于HEV/EV的HE-FS电机，该电机定转子结构与传统的12/10极FSPM电机基本相同，不同的是，该电机通过减小永磁体的尺寸以留余空间放置励磁绕组。如图1.4（a）所示，永磁体放置在相邻两个“U”型定子铁片中间，励磁绕组绕制在永磁体之上，当电机处于混合励磁状态时，通过调节励磁绕组中电流大小及方向，产生与永磁磁场相同或反向的电励磁磁场，实现混合励磁。为提高该电机磁场调节能力，对电机励磁绕组绕制方式进行改善，从而改变电流方向，如图1.4（b）所示。改善后的电机虽与原电机具有完全相同的定
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土永磁材料的最新研究进展[J]. 闫阿儒,刘壮,郭帅,陈仁杰. 金属功能材料. 2017(05)
[2]电动汽车及其驱动电机发展现状与展望[J]. 曲荣海,秦川. 南方电网技术. 2016(03)
[3]国内外电动汽车发展现状与趋势[J]. 刘卓然,陈健,林凯,赵英杰,许海平. 电力建设. 2015(07)
[4]基于专利分析的日本新能源汽车技术发展趋势研究[J]. 庞德良,刘兆国. 情报杂志. 2014(05)
[5]电动汽车综述[J]. 焦然,陈艳霞,迟忠君. 电气应用. 2013(S2)
[6]电动汽车关键技术发展综述[J]. 王丹,续丹,曹秉刚. 中国工程科学. 2013(01)
[7]高速永磁电机铁耗的分析和计算[J]. 孔晓光,王凤翔,徐云龙,邢军强. 电机与控制学报. 2010(09)
[8]基于迭代学习控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制[J]. 潘再平,罗星宝. 电工技术学报. 2010(07)
[9]国内外电动汽车发展现状及充电技术研究[J]. 崔玉峰,杨晴,张林山,王骏. 云南电力技术. 2010(02)
[10]稀土永磁材料的现状及发展[J]. 林河成. 粉末冶金工业. 2010(02)
博士论文
[1]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]电动汽车用永磁同步电机损耗计算和温升研究[D]. 王朋.上海电机学院 2016
[2]永磁同步电机损耗计算及温度场分析[D]. 尹惠.哈尔滨工业大学 2015
[3]永磁同步电机弱磁控制策略研究[D]. 刘微.北京交通大学 2014
[4]永磁同步电机内永磁体退磁研究[D]. 范国栋.山东大学 2013
[5]开关磁阻电机损耗及其温升研究[D]. 张灵霞.南京航空航天大学 2013
[6]电动汽车用永磁同步电动机电抗参数计算与矢量控制仿真[D]. 刘美华.哈尔滨理工大学 2008
[7]感应电机弱磁控制技术研究[D]. 王彬杰.华中科技大学 2007
本文编号：3557717
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