双机械端口永磁电机的设计与分析

论文摘要

环境和资源问题的日益突出,加速了混合动力电动汽车的发展。目前并联式和混联式混合动力汽车虽然已经取得不小的成功,但是仍然存在机械连接较多,体积较大等问题。为了减少机械连接装置,提高燃油经济性和整车性能,一种新型电机及驱动装置——双机械端口永磁电机及其驱动系统的诞生,将在混合动力汽车领域具有良好的应用前景。双机械端口永磁电机具有两个机械端口和两个电端口,其设计、分析和控制较传统电机更为复杂,目前针对其研究尚处于原理验证、仿真研究的阶段。其研究的难点主要在于电机和驱动的设计与分析,功率分配和协调控制等。特别是不同控制策略下电机的设计和特性分析,以及减小损耗和降低温升的措施。本文在综述国内外研究现状的基础上,首先介绍了双机械端口永磁电机的基本结构、工作原理和不同运行工况下的能量流向。然后重点探讨了其电磁设计和性能分析方法,设计了一台样机,并通过有限元法和等效磁路法计算了电机的磁路特性,最后结合数学模型对样机进行了参数计算和性能分析,结果表明样机性能基本符合设计要求。本文做的研究尚处在初步阶段,后续将重点研究双机械端口永磁电机的优化设计和控制策略,同时进行样机试验,验证等效磁路法计算的准确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要问题及发展趋势
• 1.4 本课题的研究内容
• 2 双机械端口永磁电机的工作原理
• 2.1 基本结构型式
• 2.2 工作原理
• 2.3 运行模式
• 2.4 本章小结
• 3 双机械端口永磁电机的设计
• 3.1 设计原则
• 3.2 设计目标参数
• 3.3 设计方法
• 3.4 样机设计
• 3.5 本章小结
• 4 双机械端口永磁电机的数学模型与特性分析
• 4.1 电感分析
• 4.2 电压和磁链方程式
• 4.3 功率和转矩特性
• 4.4 参数和性能分析
• 4.5 本章小结
• 5 全文总结
• 致谢
• 参考文献