由于軸向磁通電機具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功率密度高等優(yōu)勢,符合車用電機的發(fā)展方向,并且軸向磁通電機多為盤式結(jié)構(gòu),與混合動力汽車用的集成式起動/發(fā)電機(Integrated Stater/Generator,ISG)結(jié)構(gòu)相同,所以本文對用于混合動力汽車ISG的軸向磁通電機進行設(shè)計和研究。由于軸向磁通電機的結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,導(dǎo)致電機定子鐵心的磁通密度比較大,當(dāng)電機處于高頻運行狀態(tài)時會產(chǎn)生較大的鐵耗,可以采用軟磁復(fù)合材料(Soft Magnetic Composite,SMC)降低電機的高頻定子鐵耗,從而提高電機的運行效率。但SMC材料的磁導(dǎo)率比硅鋼片低,會影響電機的轉(zhuǎn)矩輸出能力。如何利用SMC材料的優(yōu)勢,合理地對電機結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,使SMC軸向磁通電機具有良好的轉(zhuǎn)矩輸出能力和轉(zhuǎn)矩性能是一個重要的研究課題。首先,介紹了SMC材料的特性,對比了SMC材料與硅鋼片材料的不同。分析了混合動力汽車不同的行駛狀態(tài)下,ISG電機對應(yīng)的運行狀態(tài),結(jié)合電機的性能指標(biāo),對電機的尺寸參數(shù)進行計算,并給出了詳細的計算過程。根據(jù)計算得到的電機尺寸參數(shù),通過有限元仿真的方法,對不同的電機定子拓撲結(jié)構(gòu)進行空載和負載狀態(tài)的比...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 ISG電機研究現(xiàn)狀
        1.2.2 軸向磁通電機研究現(xiàn)狀
        1.2.3 SMC電機研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 基于SMC的軸向磁通ISG電機電磁設(shè)計研究
    2.1 SMC材料特性分析
        2.1.1 磁性材料介紹
        2.1.2 SMC材料介紹
        2.1.3 SMC材料與硅鋼片材料比較分析
    2.2 基于SMC的軸向磁通ISG電機尺寸設(shè)計
        2.2.1 基本設(shè)計要求
        2.2.2 裂比設(shè)計計算
        2.2.3 電機定子尺寸設(shè)計
        2.2.4 電機轉(zhuǎn)子尺寸設(shè)計
    2.3 電機定子拓撲結(jié)構(gòu)選擇
        2.3.1 電機拓撲結(jié)構(gòu)比較
        2.3.2 電機拓撲結(jié)構(gòu)性能比較分析
    2.4 YASA電機定子結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        2.4.1 定子齒部擴張結(jié)構(gòu)
        2.4.2 定子槽口優(yōu)化
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于SMC的軸向磁通ISG電機齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化
    3.1 軸向磁通永磁同步電機齒槽轉(zhuǎn)矩分析
    3.2 轉(zhuǎn)子永磁體極弧系數(shù)對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響
    3.3 混合永磁方法削弱電機齒槽轉(zhuǎn)矩
        3.3.1 混合永磁方法解析分析
        3.3.2 混合永磁削弱齒槽轉(zhuǎn)矩圖解法分析
    3.4 混合永磁轉(zhuǎn)子有限元仿真驗證
        3.4.1 永磁體極弧系數(shù)有限元仿真驗證
        3.4.2 永磁體尺寸有限元仿真驗證
        3.4.3 圖解法有限元仿真驗證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 不同工作狀態(tài)下ISG電機性能仿真分析
    4.1 電機基本性能仿真分析
        4.1.1 空載性能分析
        4.1.2 負載性能分析
        4.1.3 弱磁性能分析
        4.1.4 電機比較分析
    4.2 不同ISG運行狀態(tài)性能仿真分析
        4.2.1 純電動狀態(tài)仿真分析
        4.2.2 電動輔助狀態(tài)仿真分析
        4.2.3 ISG負載發(fā)電狀態(tài)性能分析
    4.3 溫度仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 電機樣機設(shè)計
    5.1 電機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
    5.2 電機裝配
第6章 全文總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3852865