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永磁同步电机优化设计

本文ID:LW279557 (字数:15306) ¥60
XCLW61099 永磁同步电机优化设计摘 要目前国内电动汽车公司基本采用永磁同步电机,永磁同步电机的性能表现更好,并且体积和重量方面也更占优势。本文设计了一款额定功率为50 kW的内置式永磁同步电机。首先,介绍永磁同步电机结构及运行原理,对磁路和磁场进行了分析,进一步分析功率角特性,永磁电机设计时考虑齿槽转矩..
XCLW61099  永磁同步电机优化设计
摘  要
目前国内电动汽车公司基本采用永磁同步电机,永磁同步电机的性能表现更好,并且体积和重量方面也更占优势。本文设计了一款额定功率为50 kW的内置式永磁同步电机。首先,介绍永磁同步电机结构及运行原理,对磁路和磁场进行了分析,进一步分析功率角特性,永磁电机设计时考虑齿槽转矩、散热、绝缘。其次,根据电动汽车的实际需求得到电机的主要结构参数和基本性能数据;然后,基于有限元法对该电机做了瞬态稳态仿真分析,得到反电势曲线、转矩曲线以及电机效率图;最后,根据整车实际状态进行建模分析电机特性在整车上的表现形式,进一步提出优化方向。最终是电机的特性符合整车NEDC的需求及起步转矩大、过载能力强、高效、舒适、力矩调节快捷灵活特点,进一步提高电机的转速使得电机的能量密度有更高的提升。


关键词: 永磁同步电机;电力电子;电机;逆变器;弱磁


目  录
摘要 I
引言 1
一、绪论 2
(一)课题背景及研究的目的和意义 2
(二)国内外研究现状 3
1.国内外电动汽车电机研究现状 4
2.国内外电动汽车电机研究现状 4
3.电动汽车用永磁同步电机的研究现状与热点 5
(三)本文研究的内容 5
二、电动汽车用永磁同步电机原理与建模 6
(一)电机机的结构与运行原理 6
1. 电机分类与结构 8
2. 电机的运行原理 10
3. 电机的设计方法 12
4. 磁路和磁场的设计 14
5. 永磁同步电动机的功角特性 15
6. 永磁同步电动机的功角特性 16
(二)永磁同步电动机的数学模型与矢量控制原理 17
1. 永磁同步电动机的 d-q 轴数学模型 18
2.坐标变换 22

(三)永磁同步电动机控制策略及仿真模型的建立 3
1.电动汽车永磁同步电机的控制策略制定 3
2. 电压空间矢量弱磁控制 4
三、电动汽车用永磁同步电机的设计 4
(一)电动汽车运行工况对电机性能要求 4
(二)驱动电机性能参数初步选取 4
1.电机最大功率确定 4
2. 电机转速的确定 4
3. 电机峰值转矩的确定 4
4. 电机基本性能参数的选取 4
5. 绝缘设计 4
6. 散热设计 4
7. 齿槽转矩、转矩脉动与起步抖动问题分析 4

四、电动汽车用永磁同步电机的仿真分析 5
(一)电磁场有限元分析的基本理论 5
(二)永磁同步电机静态场分析 5
(三)永磁同步电机瞬态场分析 5
1. 电机额定工况下的仿真分析 5
2. 汽车爬坡时驱动电机的仿真分析 5
3. 汽车高速行驶时驱动电机的仿真分析 5
4. 永磁同步电机的区域性能分析 5
(四)整车仿真模型与运行状态分析 5
1. 电动汽车整车仿真模型 5
2. 驱动电机及控制器模型 5
3. 整车运行状况的分析 5
4. 电动汽车续驶里程的估算 5
结束语 7
参考文献 8
致谢 9


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