电动汽车轮毂电机直驱系统设计及控制策略研究

发布时间：2024-02-27 03:24

　　目前,轮毂电机驱动电动汽车成为电动汽车驱动系统发展的主流方向之一。轮毂电机直驱的电动汽车更适合汽车发展的必然趋势,其简化了机械结构、提高机械效率、便于控制,有利于汽车集成化。但将轮毂电机安装在轮辋内,电机尺寸受空间限制,输出功率有限,因此,提高电机功率密度是电机设计时需要解决的问题。另外,轮毂电机直驱的形式会使电机的转矩波动直接作用在驱动轮系统上,极为可能造成整个轮毂结构的振动,影响电机的使用性能和控制精度,影响车辆的平顺性和驾驶的舒适性,因此设计轮毂电机时要充分分析轮毂电机转矩波动产生的原因,合理设计电机来抑制转矩波动。针对以上问题,本文设计了一款高功率密度、低转矩波动的轮毂电机,并针对轮毂电机驱动电动汽车的宽调速范围和快速响应的要求,对驱动系统的控制策略进行研究。首先,建立轮毂电机模型,并对其进行转矩波动的分析,得出影响电机转矩波动的因素,分析不同极槽配合的轮毂电机齿槽转矩、磁链谐波大小,结合定子绕组的设计,最终确定本文轮毂电机的极槽配合。其次,为得到更高的功率密度,本文构建了分块式Halbach阵列轮毂电机解析模型,通过对比不同分块数对电机性能的影响,提出了极间间隔的每极4块Ha...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本论文主要研究内容及技术路线
    1.4 本文创新点
    1.5 本章小结
2 电动汽车轮毂电机驱动系统力学分析
    2.1 电动汽车驱动系统结构
    2.2 驱动系统力学分析
    2.3 车辆基本参数及动力性能指标
    2.4 驱动电机技术指标
    2.5 本章小结
3 轮毂电机设计与分析
    3.1 轮毂电机模型建立及转矩波动分析
    3.2 轮毂电机结构设计
    3.3 轮毂电机磁路设计
    3.4 轮毂电机Halbach永磁体阵列设计
    3.5 本章小结
4 基于Ansoft Maxwell2D的电磁场仿真
    4.1 传统表贴式轮毂电机电磁场仿真
    4.2 Halbach永磁体阵列轮毂电机电磁场仿真
    4.3 基于ES的轮毂电机Halbach永磁体阵列优化设计
    4.4 本章小结
5 电动汽车轮毂电机驱动系统控制策略研究
    5.1 矢量控制策略分析
    5.2 SVPWN分析
    5.3 i_d=0控制仿真分析
    5.4 传统SPM轮毂电机弱磁控制局限性分析
    5.5 新型Constant-Torque弱磁控制策略研究
    5.6 轮毂电机控制策略性能仿真分析
    5.7 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3912302