輪轂電機具有簡化系統(tǒng)構成、提高傳動效率和可獨立控制等優(yōu)點,成為未來電動汽車發(fā)展的一個重要方向。但是由于電動汽車的高性能指標要求和輪轂內部安裝空間的限制,對電機轉矩密度、轉矩脈動和過載能力要求很高。減速驅動式輪轂電機屬于輪轂電機的一種,其將內轉子驅動電機與減速機構集成在一起。本文針對應用于減速驅動式輪轂電機中的高速內轉子驅動電機的設計要求,分析了幾種常用驅動電機的優(yōu)缺點,設計了一臺開關磁阻電機。本文首先分析了輪轂電機兩種驅動方式的特點,根據(jù)電動汽車動力性能要求,確定了驅動電機的設計參數(shù)要求。分析總結了開關磁阻電機的基本原理、基本結構與設計流程,基于開關磁阻電機的設計理論,參考傳統(tǒng)電機的設計經(jīng)驗,設計了一臺32kW的三相12/8極開關磁阻電機。根據(jù)得到的電機初始尺寸參數(shù),利用ANSYS Maxwell軟件進行了建模與仿真分析,并對電機的部分參數(shù)進行了參數(shù)化仿真分析,探討了電機氣隙、定轉子極弧與定子軛厚對電機轉矩的影響規(guī)律,并確定了電機的尺寸參數(shù)。針對優(yōu)化電機的轉矩,提出了新的定轉子齒極結構�；贏NSYS Maxwell軟件,利用遺傳算法進行了多目標優(yōu)化,優(yōu)化后的電機轉矩增大,轉矩脈動降低...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
    1.2 輪轂電機的國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外輪轂電機研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內輪轂電機研究現(xiàn)狀
        1.2.3 輪轂電機在汽車上的應用現(xiàn)狀
    1.3 開關磁阻電機的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 開關磁阻電機研究現(xiàn)狀
        1.3.2 開關磁阻電機在汽車上的應用現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要內容與章節(jié)安排
第2章 輪轂電機的總體方案研究
    2.1 輪轂電機驅動方式選擇
    2.2 輪轂電機的動力性能要求
    2.3 驅動電機的種類與選擇
        2.3.1 驅動電機的種類
        2.3.2 驅動電機的選擇
    2.4 本章小結
第3章 開關磁阻電機的電磁設計
    3.1 開關磁阻電機的基本原理
    3.2 開關磁阻電機的基本結構
    3.3 開關磁阻電機的設計流程
    3.4 開關磁阻電機相關參數(shù)計算及特性分析
        3.4.1 相數(shù)與定轉子極數(shù)選取
        3.4.2 電磁功率的計算
        3.4.3 電負荷與磁負荷
        3.4.4 開關磁阻電機主要尺寸參數(shù)的確定
        3.4.5 開關磁阻電機其他參數(shù)的確定
    3.5 本設計電機參數(shù)確定
    3.6 本章小結
第4章 基于Maxwell的SRM有限元分析
    4.1 電機電磁場分析理論基礎
    4.2 有限元法與ANSYSMaxwell簡介
        4.2.1 有限元法簡介
        4.2.2 ANSYSMaxwell簡介
    4.3 SRM的RMxprt模型建立及性能曲線分析
        4.3.1 SRM建模
        4.3.2 RMxprt仿真結果與分析
    4.4 SRM的二維模型建立及性能曲線分析
        4.4.1 SRM建模
        4.4.2 仿真結果與分析
    4.5 SRM結構對電機瞬態(tài)特性的影響參數(shù)化分析
        4.5.1 氣隙的影響分析
        4.5.2 定轉子極弧的影響分析
        4.5.3 定子軛厚的影響分析
    4.6 本章小結
第5章 SRM的定轉子齒極結構優(yōu)化
    5.1 定子結構優(yōu)化設計
    5.2 轉子結構優(yōu)化設計
        5.2.1 轉子齒頂高度的影響
        5.2.2 矩形槽寬度的影響
        5.2.3 矩形槽深度的影響
    5.3 本章小結
第6章 開關磁阻電機的優(yōu)化設計
    6.1 基于遺傳算法的SRM優(yōu)化設計
        6.1.1 遺傳算法理論分析
        6.1.2 ANSYSMaxwell優(yōu)化工具簡介
        6.1.3 SRM優(yōu)化設計
    6.2 遺傳算法與定子齒極混合優(yōu)化
    6.3 本章小結
結論
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文
參考文獻
致謝



本文編號：3778538