电动汽车轮毂电机电磁设计与电磁振动分析研究

发布时间：2023-02-08 10:41

　　随着大气污染和石油紧缺的问题日益凸显,电动汽车对环境的保护和能源结构的改善具有着巨大推动作用。轮毂电机驱动电动汽车更适合汽车轻量化、智能化和网联化的发展趋势,轮毂电机作为电动汽车动力输出的核心部件,其电磁参数,电磁场特性,电磁振动等因素对满足电动汽车性能要求具有重大的实用价值。本文是在国家自然科学基金项目和江西省杰出青年人才资助计划项目的支持下开展相关工作,主要内容如下:(1)阐述了电动汽车轮毂电机国内外研究现状,分析了常见驱动电机类型及特性,确定了外转子永磁同步电机作为轮毂电机类型;分析了电动汽车的动力性指标,根据整车参数与性能指标,确定了轮毂电机的性能要求,对轮毂电机的功率、转矩和转速等基本参数进行了分析计算,匹配了电动汽车轮毂电机的动力参数。(2)根据轮毂电机的基本参数,确定了轮毂电机的基本尺寸,确定了硅钢片为轮毂电机的内定子和外转子材料,选择了钕铁硼作为永磁体材料;确定了27槽48极的极槽数组合,选用了梨形槽作为内定子槽型,确定了绕组层数为双层集中绕组;并对空载反电势以及基波电动势进行了计算,确定了永磁体尺寸和气隙长度,完成了对轮毂电机电磁参数总体方案的设计。(3)根据设计的轮...

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电动汽车研究现状
        1.2.2 轮毂电机技术研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 电动汽车轮毂电机选型与匹配
    2.1 电动汽车轮毂电机的选型
        2.1.1 无刷直流电机
        2.1.2 交流异步电机
        2.1.3 永磁同步电机
        2.1.4 横向磁通电机
        2.1.5 选型方案的确定
    2.2 电动汽车动力匹配与计算
        2.2.1 电动汽车最高车速计算
        2.2.2 电动汽车加速时间计算
        2.2.3 电动汽车最大爬坡度计算
    2.3 电动汽车轮毂电机基本参数确定
        2.3.1 整车参数与性能指标
        2.3.2 轮毂电机性能要求
        2.3.3 轮毂电机功率计算
        2.3.4 轮毂电机转矩计算
    2.4 本章小结
第三章 电动汽车轮毂电机电磁总体方案设计
    3.1 轮毂电机的基本尺寸确定
        3.1.1 电机的主要尺寸
        3.1.2 电磁负荷计算
        3.1.3 定子裂比分析
    3.2 材料的合理选择
    3.3 电机极槽数匹配
    3.4 定子结构设计
        3.4.1 定子槽型选择与尺寸设计
        3.4.2 绕组层数选择
        3.4.3 绕组参数设计
    3.5 转子结构设计
        3.5.1 永磁体尺寸确定
        3.5.2 磁路结构确定
        3.5.3 气隙长度确定
    3.6 本章小结
第四章 电动汽车轮毂电机电磁场分析研究
    4.1 电磁场的数学模型
        4.1.1 电磁场的积分方程与微分方程
        4.1.2 位函数
        4.1.3 电磁场中的边界条件
    4.2 轮毂电机基本模型的建立
    4.3 轮毂电机的静磁场计算
        4.3.1 空载仿真
        4.3.2 电感分析
    4.4 轮毂电机瞬态场有限元分析
        4.4.1 空载瞬态场分析
        4.4.2 额定转速下负载瞬态场分析
        4.4.3 机械瞬态工况下负载分析
        4.4.4 齿槽转矩分析
    4.5 本章小结
第五章 电动汽车轮毂电机电磁振动分析研究
    5.1 轮毂电机的电磁力波与固有频率
    5.2 轮毂电机的模态分析理论
        5.2.1 解析计算分析
        5.2.2 数值计算分析
    5.3 轮毂电机模态有限元分析
        5.3.1 内定子铁芯模态分析
        5.3.2 绕组对内定子铁芯结构模态的影响分析
        5.3.3 外转子模态分析
    5.4 轮毂电机的谐响应分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3737862