具有组合槽结构的新型车用轮毂电机系统的设计与开发
发布时间：2022-01-15 08:34
由于能源短缺与空气污染问题,电动汽车以其绿色清洁和节能减排的特点成为汽车领域的研究重点。轮毂驱动系统简化了电动汽车的传动系统,并且具有结构简单紧凑和控制灵活多变的特点,在汽车领域同样引起了研究学者的重视。具有组合槽结构的新型车用轮毂电机又称组合槽结构磁场调制永磁电机（SSPM电机）,其打破永磁同步电机定子槽内只含有导体和绝缘体的传统概念,创造性采用定子槽内放永磁体的方案,提高了电机的转矩密度。电机采用两个刚性连接的转子,具有高转矩密度、低压大功率等优点。SSPM电机作为一种新型电机,如何对其进行控制成为研究重点,本文着重研究具有组合槽结构的新型车用轮毂电机及其驱动系统,并对其工程化应用进行探索,论文主要完成工作概括如下:首先,研究具有组合槽结构的新型车用轮毂电机结构,分析电机的电磁调制原理,采用Maxwell仿真软件对具有组合槽结构的轮毂电机进行仿真分析,揭示了SSPM电机的运行原理及组合槽结构的优势。仿真结果表明,组合槽结构改善电机性能,进一步提高电机的输出转矩,增强气隙磁密。其次,研究了SSPM电机定子坐标系下的数学模型,并推导了SSPM电机转子坐标系下的数学模型,在此基础上,推导...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FerdinandPorsche发明的轮毂电机（左）和“Lohner-Porsche”电动汽车（右）
图 1.2 “Protean Electirc”轮毂电机国内轮毂电机驱动技术的研究起步较晚，然而随着国内新能源汽车研究热潮的兴起，许多高校和企业对轮毂电机技术投入了研究[13]。电动汽车轮毂电机所具备的高转矩密度、高效率、高可靠性及体积限制等特点，对从事轮毂电机及其驱动系统的研究学者提出了许多挑战。1.3.1 新型结构轮毂电机研究现状随着电机技术的不断发展，新型拓扑结构的轮毂电机不断被提出来，最为常见的几种拓扑如下：开关磁阻电机[14-18]、双定子永磁同步电机[19]、横向磁通永磁电机[20-24]以及新型磁场调制电机。本文所研究的 SSPM 电机也是一种新型的磁场调制电机，因此下面针对新型磁场调制电机的相关研究进行介绍。人们在永磁齿轮（英文名称：Magnetic Gear，简称：MG）的基础上提出了磁场调制永磁电机。
图 1.3 永磁齿轮基本结构年，K. Atallah 等人阐述了一种基于磁场调制原理的永磁齿贴有永磁体的主动轮（内转子）、磁场调制块和表面贴有子）径向同心组合而成，结构图如图 1.3 所示，这种磁齿一个是外转子与磁场调制块之间的外气隙，另一个是内转内气隙。K. Atallah 等人详细阐述了这种永磁齿轮的磁场磁场调制原理的永磁齿轮具有较高的转矩传递密度，因此注。在 2004 年，K. Atallah 等人通过研究这种永磁齿轮的增加仿真研究，以验证所提出的磁场调制原理[26]。磁场原理的永磁齿轮被提出来后，研究人员想到了将电机新的电机。2007 年，香港大学研究团队提出了一种永磁无ermanent Magnet Brushless Motor，简称：PMBL ）与永磁电机[27]，其结构如图 1.4 所示。永磁无刷电机的外转子与性连接从而形成了一个可以同步旋转的结构体，当永磁无
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车用高功率密度集成控制器研究[J]. 刘钧,胡伟,温旭辉. 大功率变流技术. 2011(01)
[2]新型外转子磁齿轮复合电机的设计与研究[J]. 张东,邹国棠,江建中,包广清,蹇琳旎,王建宽. 中国电机工程学报. 2008(30)
[3]国内外轮毂电机应用概况和发展趋势[J]. 褚文强,辜承林. 微电机. 2007(09)
[4]PWM直流调速系统设计研究与实践[J]. 徐承韬,隋丽萍. 电气应用. 2005(12)
[5]通用变频器的原理与设计[J]. 章绍东. 电子质量. 2003(12)
[6]空间矢量脉宽调制方法的研究[J]. 杨贵杰,孙力,崔乃政,陆永平. 中国电机工程学报. 2001(05)
[7]轮式驱动电动汽车的研究与实验[J]. 赵辉,孙立志,陆永平,刘彤彦. 电机技术. 1999(04)
博士论文
[1]电动车开关磁阻电机驱动系统研究[D]. 程鹤.中国矿业大学 2015
[2]电动汽车用永磁轮毂电机的设计研究[D]. 高鹏.天津大学 2015
[3]基于磁齿轮原理的场调制永磁风力发电机及其控制系统研究[D]. 李祥林.东南大学 2015
[4]我国汽车产业的产业关联及效率演进研究[D]. 马明.吉林大学 2012
[5]直驱式电动汽车用新型横向磁通永磁电机控制应用研究[D]. 涂小涛.华中科技大学 2012
[6]电动汽车用永磁同步电机设计方法及相关问题的研究[D]. 吴世华.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]电动汽车用直驱式轮毂电机设计与研究[D]. 李银银.浙江大学 2017
[2]基于TMS320F28335的永磁同步电机矢量控制系统设计[D]. 王诗琦.大连理工大学 2014
[3]电动汽车用轮毂式开关磁阻电机及驱动系统研究[D]. 李元东.山东大学 2014
[4]基于SRD电动轮控制系统的优化设计[D]. 韩德火.北京交通大学 2014
[5]电动自行车用轮毂电机设计与分析[D]. 商丹丹.中国计量学院 2014
[6]永磁同步电机矢量控制的研究与应用[D]. 翟程远.上海交通大学 2013
[7]新型横向磁通永磁电机虚拟样机技术探讨[D]. 林宇洲.华中科技大学 2013
[8]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
[9]永磁同步电机矢量控制系统弱磁控制策略研究[D]. 丁强.中南大学 2010
[10]四轮独立驱动电动车控制系统的设计[D]. 李乐.武汉理工大学 2010
本文编号：3590285
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FerdinandPorsche发明的轮毂电机（左）和“Lohner-Porsche”电动汽车（右）
图 1.2 “Protean Electirc”轮毂电机国内轮毂电机驱动技术的研究起步较晚，然而随着国内新能源汽车研究热潮的兴起，许多高校和企业对轮毂电机技术投入了研究[13]。电动汽车轮毂电机所具备的高转矩密度、高效率、高可靠性及体积限制等特点，对从事轮毂电机及其驱动系统的研究学者提出了许多挑战。1.3.1 新型结构轮毂电机研究现状随着电机技术的不断发展，新型拓扑结构的轮毂电机不断被提出来，最为常见的几种拓扑如下：开关磁阻电机[14-18]、双定子永磁同步电机[19]、横向磁通永磁电机[20-24]以及新型磁场调制电机。本文所研究的 SSPM 电机也是一种新型的磁场调制电机，因此下面针对新型磁场调制电机的相关研究进行介绍。人们在永磁齿轮（英文名称：Magnetic Gear，简称：MG）的基础上提出了磁场调制永磁电机。
图 1.3 永磁齿轮基本结构年，K. Atallah 等人阐述了一种基于磁场调制原理的永磁齿贴有永磁体的主动轮（内转子）、磁场调制块和表面贴有子）径向同心组合而成，结构图如图 1.3 所示，这种磁齿一个是外转子与磁场调制块之间的外气隙，另一个是内转内气隙。K. Atallah 等人详细阐述了这种永磁齿轮的磁场磁场调制原理的永磁齿轮具有较高的转矩传递密度，因此注。在 2004 年，K. Atallah 等人通过研究这种永磁齿轮的增加仿真研究，以验证所提出的磁场调制原理[26]。磁场原理的永磁齿轮被提出来后，研究人员想到了将电机新的电机。2007 年，香港大学研究团队提出了一种永磁无ermanent Magnet Brushless Motor，简称：PMBL ）与永磁电机[27]，其结构如图 1.4 所示。永磁无刷电机的外转子与性连接从而形成了一个可以同步旋转的结构体，当永磁无
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车用高功率密度集成控制器研究[J]. 刘钧,胡伟,温旭辉. 大功率变流技术. 2011(01)
[2]新型外转子磁齿轮复合电机的设计与研究[J]. 张东,邹国棠,江建中,包广清,蹇琳旎,王建宽. 中国电机工程学报. 2008(30)
[3]国内外轮毂电机应用概况和发展趋势[J]. 褚文强,辜承林. 微电机. 2007(09)
[4]PWM直流调速系统设计研究与实践[J]. 徐承韬,隋丽萍. 电气应用. 2005(12)
[5]通用变频器的原理与设计[J]. 章绍东. 电子质量. 2003(12)
[6]空间矢量脉宽调制方法的研究[J]. 杨贵杰,孙力,崔乃政,陆永平. 中国电机工程学报. 2001(05)
[7]轮式驱动电动汽车的研究与实验[J]. 赵辉,孙立志,陆永平,刘彤彦. 电机技术. 1999(04)
博士论文
[1]电动车开关磁阻电机驱动系统研究[D]. 程鹤.中国矿业大学 2015
[2]电动汽车用永磁轮毂电机的设计研究[D]. 高鹏.天津大学 2015
[3]基于磁齿轮原理的场调制永磁风力发电机及其控制系统研究[D]. 李祥林.东南大学 2015
[4]我国汽车产业的产业关联及效率演进研究[D]. 马明.吉林大学 2012
[5]直驱式电动汽车用新型横向磁通永磁电机控制应用研究[D]. 涂小涛.华中科技大学 2012
[6]电动汽车用永磁同步电机设计方法及相关问题的研究[D]. 吴世华.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]电动汽车用直驱式轮毂电机设计与研究[D]. 李银银.浙江大学 2017
[2]基于TMS320F28335的永磁同步电机矢量控制系统设计[D]. 王诗琦.大连理工大学 2014
[3]电动汽车用轮毂式开关磁阻电机及驱动系统研究[D]. 李元东.山东大学 2014
[4]基于SRD电动轮控制系统的优化设计[D]. 韩德火.北京交通大学 2014
[5]电动自行车用轮毂电机设计与分析[D]. 商丹丹.中国计量学院 2014
[6]永磁同步电机矢量控制的研究与应用[D]. 翟程远.上海交通大学 2013
[7]新型横向磁通永磁电机虚拟样机技术探讨[D]. 林宇洲.华中科技大学 2013
[8]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
[9]永磁同步电机矢量控制系统弱磁控制策略研究[D]. 丁强.中南大学 2010
[10]四轮独立驱动电动车控制系统的设计[D]. 李乐.武汉理工大学 2010
本文编号：3590285
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