基于磁齒輪原理的電動汽車用直驅(qū)式永磁電機研究
發(fā)布時間:2022-02-22 12:30
在傳統(tǒng)的電動汽車動力系統(tǒng)中,通常采用高性能的永磁同步電機配合相應(yīng)的機械減速裝置使用,以達到低速高轉(zhuǎn)矩應(yīng)用要求。近年來,為克服減速裝置帶來的系統(tǒng)體積大能耗高的缺點,具有低速高轉(zhuǎn)矩特性的直驅(qū)電機越來越受到關(guān)注。其中,直驅(qū)式永磁同步電機通常依賴于高磁極對數(shù)的設(shè)計達到高轉(zhuǎn)矩輸出,因此與普通永磁同步電機相比電機體積較大。基于磁齒輪原理的永磁游標電機由于其獨特的極對數(shù)設(shè)計要求,不僅自身具備低速高轉(zhuǎn)矩的輸出性能,無需減速裝置,體積也可與普通永磁同步電機達到相似水平。因此本項目以永磁游標電機為研究對象,分析永磁游標電機的瞬態(tài)性能。本文提出了一種新型游標電機拓撲結(jié)構(gòu)-三定子軸向磁通永磁體輻條式排列游標電機(Triple-stator Axial Flux Spoke-type Permanent Magnet Vernier Machine,簡稱TS-AFSTPMVM),介紹了TS-AFSTPMVM的結(jié)構(gòu),并通過分析TS-AFSTPMVM的工作原理引入了磁通調(diào)制原理。本文基于遺傳算法對TS-AFSTPMVM的定子齒進行了參數(shù)優(yōu)化,提高了轉(zhuǎn)矩和功率因數(shù)。建立了TS-AFSTPMVM的三維有限元仿真模型、等...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 磁齒輪復(fù)合電機研究現(xiàn)狀
1.2.2 游標電機研究現(xiàn)狀
1.2.3 輪轂電機應(yīng)用
1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 TS-AFSTPMVM工作原理
2.1 引言
2.2 TS-AFSTPMVM結(jié)構(gòu)
2.3 TS-AFSTPMVM工作原理
2.4 本章小結(jié)
第3章 TS-AFSTPMVM優(yōu)化設(shè)計與性能分析
3.1 引言
3.2 TS-AFSTPMVM定子齒的參數(shù)優(yōu)化
3.2.1 遺傳算法原理
3.2.2 克里金插值算法
3.2.3 TS-AFSTPMVM定子齒的優(yōu)化
3.3 TS-AFSTPMVM有限元分析模型
3.3.1 有限元法簡介
3.3.2 有限元模型
3.4 TS-AFSTPMVM數(shù)學(xué)分析模型
3.5 分析結(jié)果比較
3.6 TS-AFSTPMVM的空載漏磁系數(shù)
3.6.1 空載漏磁系數(shù)的理論分析
3.6.2 空載漏磁系數(shù)仿真
3.7 本章小結(jié)
第4章 TS-AFSTPMVM的矢量控制
4.1 引言
4.2 TS-AFSTPMVM的數(shù)學(xué)模型
4.2.1 數(shù)學(xué)方程
4.2.2 TS-AFSTPMVM電機模型的搭建
4.3 i_d=0控制
4.4 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制
4.4.1 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制原理
4.4.2 TS-AFSTPMVM的 MTPA控制
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于ADVISOR的電動汽車仿真
5.1 引言
5.2 TS-AFSTPMVM效率圖
5.2.1 弱磁控制原理
5.2.2 TS-AFSTPMVM效率圖的繪制步驟
5.3 基于ADVISOR平臺的電動汽車仿真
5.3.1 ADVISOR簡介
5.3.2 電動汽車參數(shù)確定
5.3.3 仿真結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺談遺傳算法及其部分改進算法[J]. 唐文琦,曾干敏,劉澤宇. 科技風. 2019(12)
[2]低速大轉(zhuǎn)矩永磁直驅(qū)電機研究綜述與展望[J]. 鮑曉華,劉佶煒,孫躍,吳長江. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(06)
[3]基于kriging函數(shù)的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 鄒翔. 交通科技. 2018(03)
[4]電動汽車電機驅(qū)動發(fā)展分析[J]. 孫悅超,李曼,廖聰,陳敬淵. 電氣傳動. 2017(10)
[5]免疫遺傳算法及在優(yōu)化問題中的應(yīng)用綜述[J]. 王瓊,呂微,任偉建. 計算機應(yīng)用研究. 2009(12)
[6]新型外轉(zhuǎn)子磁齒輪復(fù)合電機的設(shè)計與研究[J]. 張東,鄒國棠,江建中,包廣清,蹇琳旎,王建寬. 中國電機工程學(xué)報. 2008(30)
[7]遺傳算法電機優(yōu)化設(shè)計簡介[J]. 李鯤鵬,胡虔生. 微特電機. 2001(04)
碩士論文
[1]基于稀土同心式永磁齒輪復(fù)合電機的研究[D]. 王雪.大連交通大學(xué) 2018
[2]基于kriging算法的直線感應(yīng)電機多目標優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 孔令星.西南交通大學(xué) 2018
[3]電動汽車永磁同步電機動態(tài)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制方法研究[D]. 徐愷.電子科技大學(xué) 2018
[4]Halbach磁齒輪風力發(fā)電機的研究與設(shè)計[D]. 何承平.江蘇大學(xué) 2017
[5]基于輪轂電機四輪驅(qū)動的電動試驗車總體設(shè)計[D]. 高欣然.長安大學(xué) 2016
[6]輪轂電機驅(qū)動電動汽車再生制動控制策略研究與仿真[D]. 余進超.重慶交通大學(xué) 2016
[7]基于改進的拉丁超立方參數(shù)隨機地下水數(shù)值模擬研究[D]. 曹春野.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[8]用于平移電動門的直線電機設(shè)計與性能分析[D]. 陳浩.東南大學(xué) 2015
[9]輪轂驅(qū)動電動汽車整體設(shè)計與研究[D]. 劉鋒.武漢理工大學(xué) 2011
本文編號:3639445
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 磁齒輪復(fù)合電機研究現(xiàn)狀
1.2.2 游標電機研究現(xiàn)狀
1.2.3 輪轂電機應(yīng)用
1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 TS-AFSTPMVM工作原理
2.1 引言
2.2 TS-AFSTPMVM結(jié)構(gòu)
2.3 TS-AFSTPMVM工作原理
2.4 本章小結(jié)
第3章 TS-AFSTPMVM優(yōu)化設(shè)計與性能分析
3.1 引言
3.2 TS-AFSTPMVM定子齒的參數(shù)優(yōu)化
3.2.1 遺傳算法原理
3.2.2 克里金插值算法
3.2.3 TS-AFSTPMVM定子齒的優(yōu)化
3.3 TS-AFSTPMVM有限元分析模型
3.3.1 有限元法簡介
3.3.2 有限元模型
3.4 TS-AFSTPMVM數(shù)學(xué)分析模型
3.5 分析結(jié)果比較
3.6 TS-AFSTPMVM的空載漏磁系數(shù)
3.6.1 空載漏磁系數(shù)的理論分析
3.6.2 空載漏磁系數(shù)仿真
3.7 本章小結(jié)
第4章 TS-AFSTPMVM的矢量控制
4.1 引言
4.2 TS-AFSTPMVM的數(shù)學(xué)模型
4.2.1 數(shù)學(xué)方程
4.2.2 TS-AFSTPMVM電機模型的搭建
4.3 i_d=0控制
4.4 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制
4.4.1 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制原理
4.4.2 TS-AFSTPMVM的 MTPA控制
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于ADVISOR的電動汽車仿真
5.1 引言
5.2 TS-AFSTPMVM效率圖
5.2.1 弱磁控制原理
5.2.2 TS-AFSTPMVM效率圖的繪制步驟
5.3 基于ADVISOR平臺的電動汽車仿真
5.3.1 ADVISOR簡介
5.3.2 電動汽車參數(shù)確定
5.3.3 仿真結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺談遺傳算法及其部分改進算法[J]. 唐文琦,曾干敏,劉澤宇. 科技風. 2019(12)
[2]低速大轉(zhuǎn)矩永磁直驅(qū)電機研究綜述與展望[J]. 鮑曉華,劉佶煒,孫躍,吳長江. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(06)
[3]基于kriging函數(shù)的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 鄒翔. 交通科技. 2018(03)
[4]電動汽車電機驅(qū)動發(fā)展分析[J]. 孫悅超,李曼,廖聰,陳敬淵. 電氣傳動. 2017(10)
[5]免疫遺傳算法及在優(yōu)化問題中的應(yīng)用綜述[J]. 王瓊,呂微,任偉建. 計算機應(yīng)用研究. 2009(12)
[6]新型外轉(zhuǎn)子磁齒輪復(fù)合電機的設(shè)計與研究[J]. 張東,鄒國棠,江建中,包廣清,蹇琳旎,王建寬. 中國電機工程學(xué)報. 2008(30)
[7]遺傳算法電機優(yōu)化設(shè)計簡介[J]. 李鯤鵬,胡虔生. 微特電機. 2001(04)
碩士論文
[1]基于稀土同心式永磁齒輪復(fù)合電機的研究[D]. 王雪.大連交通大學(xué) 2018
[2]基于kriging算法的直線感應(yīng)電機多目標優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 孔令星.西南交通大學(xué) 2018
[3]電動汽車永磁同步電機動態(tài)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制方法研究[D]. 徐愷.電子科技大學(xué) 2018
[4]Halbach磁齒輪風力發(fā)電機的研究與設(shè)計[D]. 何承平.江蘇大學(xué) 2017
[5]基于輪轂電機四輪驅(qū)動的電動試驗車總體設(shè)計[D]. 高欣然.長安大學(xué) 2016
[6]輪轂電機驅(qū)動電動汽車再生制動控制策略研究與仿真[D]. 余進超.重慶交通大學(xué) 2016
[7]基于改進的拉丁超立方參數(shù)隨機地下水數(shù)值模擬研究[D]. 曹春野.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[8]用于平移電動門的直線電機設(shè)計與性能分析[D]. 陳浩.東南大學(xué) 2015
[9]輪轂驅(qū)動電動汽車整體設(shè)計與研究[D]. 劉鋒.武漢理工大學(xué) 2011
本文編號:3639445
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