双电机电动轮电磁设计与仿真分析
发布时间：2022-08-23 22:36
电动轮由于具有结构紧凑、传动效率高、控制灵活等优点,是当前汽车领域的一个重要研究方向,但传统的单电机加减速器或直驱方案无法实现驱动电机宽范围内高效运行,为此本文提出了一种新型双电机耦合驱动电动轮构型方案。主要研究内容包括:（1）双电机耦合驱动电动轮的构型分析。对比分析了单电机搭配变速器和多电机耦合驱动在电机高效区拓展方面的差异,提出了一种新型的双电机转速耦合电动轮构型,并对该新型电动轮构型的每一种工作模式下的功率流和电机转矩转速耦合关系进行了详细阐述。（2）基于循环工况的整车动力需求分析。首先从整车动力性目标出发对最大需求功率和最大需求转矩进行了分析计算,然后选取了具有代表性的汽车循环工况并对各循环工况下的整车行驶工况点进行了统计分析,得到整车常用转矩和车速,为后续驱动系统的功率匹配和效率匹配提供依据。（3）双电机耦合驱动系统参数匹配。基于整车动力需求对双电机耦合驱动系统各动力参数的匹配方法进行了研究,深入研究了永磁同步电机的外特性和效率特性并完成了电机的功率和效率匹配,增强电机与整车动力需求的适配能力,最大程度提高整车行驶经济性。（4）永磁同步电机的设计与仿真分析。对电机定子尺寸的设...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 本课题的研究背景及意义
1.2 汽车电动轮的研究现状
1.3 双电机耦合驱动系统的研究现状
1.4 本文的主要研究内容
2 双电机耦合驱动电动轮构型设计与分析
2.1 引言
2.2 双电机耦合驱动节能机理分析
2.2.1 单电机加变速器构型的高效区拓展分析
2.2.2 双电机耦合驱动构型的高效区拓展分析
2.3 构型及工作模式分析
2.3.1 双电机转速耦合电动轮构型分析
2.3.2 双电机转速耦合电动轮工作模式分析
2.4 本章小结
3 基于循环工况的整车动力需求分析
3.1 引言
3.2 基于动力性指标的电动汽车功率需求分析
3.2.1 纯电动汽车的动力性指标分析
3.2.2 最高车速功率需求分析
3.2.3 爬坡功率需求分析
3.2.4 加速功率需求分析
3.3 基于动力性指标的电动汽车转矩需求分析
3.3.1 最大爬坡度时转矩需求
3.3.2 起步加速时转矩需求
3.4 基于循环工况的整车动力需求分析
3.4.1 典型循环工况
3.4.2 典型循环工况的统计分析
3.5 本章小结
4 双电机耦合驱动系统参数匹配
4.1 引言
4.2 驱动电机的外特性和效率特性分析
4.2.1 永磁电机的外特性分析
4.2.2 永磁电机的效率特性分析
4.3 双电机耦合驱动系统的参数匹配
4.3.1 额定/最大转速及传动比匹配
4.3.2 额定功率及额定转矩匹配
4.3.3 峰值转矩、峰值功率及转折转速匹配
4.4 性能校核
4.5 参数匹配结果
4.6 本章小结
5 永磁电机设计与仿真分析
5.1 引言
5.2 电机的定子结构设计
5.2.1 电磁负荷预取法
5.2.2 基于最大功率密度的最优定子裂比法
5.2.3 定子槽型设计
5.3 极槽配比与绕组设计
5.3.1 电机极对数的选择
5.3.2 绕组设计
5.4 电机的转子结构设计
5.4.1 转子结构形式的选择
5.4.2 转子永磁体磁路结构设计
5.4.3 气隙长度的选择
5.5 永磁电机的有限元仿真分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录
A. 学位论文数据集
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多国将传统燃油车禁售提上日程 能源替代竞争压力冲击石油行业[J]. 闫建涛. 国际石油经济. 2018(01)
[2]分布式电驱动车辆回馈制动控制策略研究[J]. 伍令飞,王丽芳,苟晋芳,张俊智. 电工电能新技术. 2016(09)
[3]内置式永磁同步电机空载气隙磁密研究[J]. 陈荣,范承志,李湾湾. 机电工程. 2015(08)
[4]Parameters optimum matching of pure electric vehicle dual-mode coupling drive system[J]. ZHANG LiPeng,LI Liang,QI BingNan,WANG Chong,ZHANG YaHui,SONG Jian. Science China（Technological Sciences）. 2014(11)
[5]双电机耦合驱动系统试验台构建及控制策略试验[J]. 韩光伟,张承宁,刘昭度,董玉刚. 微特电机. 2014(09)
[6]内置式永磁同步电机隔磁桥影响研究[J]. 胡光伟,严欣平,黄嵩,艾波. 微电机. 2014(07)
[7]电动汽车电机与传动系统参数匹配方法的研究[J]. 胡明辉,谢红军,秦大同. 汽车工程. 2013(12)
[8]四轮驱动电动汽车永磁无刷轮毂电机转矩分配[J]. 卢东斌,欧阳明高,谷靖,李建秋. 清华大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]插电式双电机强混合动力轿车的参数匹配[J]. 李骏,赵子亮,刘明辉,郑益红. 吉林大学学报(工学版). 2011(02)
[10]基于控制分配的四轮独立电驱动车辆驱动力分配算法[J]. 王博,罗禹贡,范晶晶,李克强. 汽车工程. 2010(02)
博士论文
[1]电动客车永磁同步电机设计与参数研究[D]. 符荣.西北工业大学 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]电动车辆永磁同步电机转子永磁体涡流损耗及温度场研究[D]. 朱卫光.北京理工大学 2014
[4]分数槽集中绕组永磁同步电机的若干问题研究[D]. 段世英.华中科技大学 2014
[5]车用高功率密度永磁同步电机的研究[D]. 沈启平.沈阳工业大学 2012
[6]双电机混合动力系统参数匹配与协调控制研究[D]. 王加雪.吉林大学 2011
[7]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]车用外转子永磁同步电机宽域高效设计与分析[D]. 刁星鹏.重庆大学 2018
[2]新型电动轮双定子永磁电机电磁设计与仿真分析[D]. 杨小进.重庆大学 2017
[3]纯电动轿车双电机耦合驱动系统构型与控制策略研究[D]. 张运昌.吉林大学 2015
[4]纯电动轿车驱动电机性能与结构参数匹配研究[D]. 刘健.吉林大学 2014
[5]高动态性能永磁同步电动机的设计研究[D]. 李波.湖南大学 2010
本文编号：3678610
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 本课题的研究背景及意义
1.2 汽车电动轮的研究现状
1.3 双电机耦合驱动系统的研究现状
1.4 本文的主要研究内容
2 双电机耦合驱动电动轮构型设计与分析
2.1 引言
2.2 双电机耦合驱动节能机理分析
2.2.1 单电机加变速器构型的高效区拓展分析
2.2.2 双电机耦合驱动构型的高效区拓展分析
2.3 构型及工作模式分析
2.3.1 双电机转速耦合电动轮构型分析
2.3.2 双电机转速耦合电动轮工作模式分析
2.4 本章小结
3 基于循环工况的整车动力需求分析
3.1 引言
3.2 基于动力性指标的电动汽车功率需求分析
3.2.1 纯电动汽车的动力性指标分析
3.2.2 最高车速功率需求分析
3.2.3 爬坡功率需求分析
3.2.4 加速功率需求分析
3.3 基于动力性指标的电动汽车转矩需求分析
3.3.1 最大爬坡度时转矩需求
3.3.2 起步加速时转矩需求
3.4 基于循环工况的整车动力需求分析
3.4.1 典型循环工况
3.4.2 典型循环工况的统计分析
3.5 本章小结
4 双电机耦合驱动系统参数匹配
4.1 引言
4.2 驱动电机的外特性和效率特性分析
4.2.1 永磁电机的外特性分析
4.2.2 永磁电机的效率特性分析
4.3 双电机耦合驱动系统的参数匹配
4.3.1 额定/最大转速及传动比匹配
4.3.2 额定功率及额定转矩匹配
4.3.3 峰值转矩、峰值功率及转折转速匹配
4.4 性能校核
4.5 参数匹配结果
4.6 本章小结
5 永磁电机设计与仿真分析
5.1 引言
5.2 电机的定子结构设计
5.2.1 电磁负荷预取法
5.2.2 基于最大功率密度的最优定子裂比法
5.2.3 定子槽型设计
5.3 极槽配比与绕组设计
5.3.1 电机极对数的选择
5.3.2 绕组设计
5.4 电机的转子结构设计
5.4.1 转子结构形式的选择
5.4.2 转子永磁体磁路结构设计
5.4.3 气隙长度的选择
5.5 永磁电机的有限元仿真分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录
A. 学位论文数据集
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多国将传统燃油车禁售提上日程 能源替代竞争压力冲击石油行业[J]. 闫建涛. 国际石油经济. 2018(01)
[2]分布式电驱动车辆回馈制动控制策略研究[J]. 伍令飞,王丽芳,苟晋芳,张俊智. 电工电能新技术. 2016(09)
[3]内置式永磁同步电机空载气隙磁密研究[J]. 陈荣,范承志,李湾湾. 机电工程. 2015(08)
[4]Parameters optimum matching of pure electric vehicle dual-mode coupling drive system[J]. ZHANG LiPeng,LI Liang,QI BingNan,WANG Chong,ZHANG YaHui,SONG Jian. Science China（Technological Sciences）. 2014(11)
[5]双电机耦合驱动系统试验台构建及控制策略试验[J]. 韩光伟,张承宁,刘昭度,董玉刚. 微特电机. 2014(09)
[6]内置式永磁同步电机隔磁桥影响研究[J]. 胡光伟,严欣平,黄嵩,艾波. 微电机. 2014(07)
[7]电动汽车电机与传动系统参数匹配方法的研究[J]. 胡明辉,谢红军,秦大同. 汽车工程. 2013(12)
[8]四轮驱动电动汽车永磁无刷轮毂电机转矩分配[J]. 卢东斌,欧阳明高,谷靖,李建秋. 清华大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]插电式双电机强混合动力轿车的参数匹配[J]. 李骏,赵子亮,刘明辉,郑益红. 吉林大学学报(工学版). 2011(02)
[10]基于控制分配的四轮独立电驱动车辆驱动力分配算法[J]. 王博,罗禹贡,范晶晶,李克强. 汽车工程. 2010(02)
博士论文
[1]电动客车永磁同步电机设计与参数研究[D]. 符荣.西北工业大学 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]电动车辆永磁同步电机转子永磁体涡流损耗及温度场研究[D]. 朱卫光.北京理工大学 2014
[4]分数槽集中绕组永磁同步电机的若干问题研究[D]. 段世英.华中科技大学 2014
[5]车用高功率密度永磁同步电机的研究[D]. 沈启平.沈阳工业大学 2012
[6]双电机混合动力系统参数匹配与协调控制研究[D]. 王加雪.吉林大学 2011
[7]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]车用外转子永磁同步电机宽域高效设计与分析[D]. 刁星鹏.重庆大学 2018
[2]新型电动轮双定子永磁电机电磁设计与仿真分析[D]. 杨小进.重庆大学 2017
[3]纯电动轿车双电机耦合驱动系统构型与控制策略研究[D]. 张运昌.吉林大学 2015
[4]纯电动轿车驱动电机性能与结构参数匹配研究[D]. 刘健.吉林大学 2014
[5]高动态性能永磁同步电动机的设计研究[D]. 李波.湖南大学 2010
本文编号：3678610
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3678610.html
