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小型纯电动汽车永磁同步驱动电机的设计(附件)【字数:9086】

2023-02-16 17:08编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本文根据电动汽车所需要驱动电机的工作环境和工作性能,对直流、交流、电励磁等多种电机进行比较,再根据实际情况来选取电机。结合任务书以及实际情况进行分析,重点研究内置式V型磁极结构的永磁同步电机。其实,由于 V 型内置式永磁同步电机优越特点(高效率,质量轻,低速时宽调速范围、体积小、能量效率高)使得设计时,并不能当作普通电机来对待,这正是本文所研究的重点。本文主要研究额定功率为15KW的永磁同步电机。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景研究的目的和研究意义 1
1.2国内外现状的研究 1
1.3本文研究的主要内容 2
1.4小结 2
第二章 小型汽车纯电动机设计理念 3
2.1小型汽车纯电动机的工作原理 3
2.2永磁同步电机的结构 3
2.3小结 4
第三章 纯电动汽车永磁同步驱动电机的设计方案 5
3.1永磁同步驱动电机设计要求及性能指标 5
3.2永磁同步驱动电机磁路设计 5
3.2.1材料的选择 6
3.2.2转子结构的设计 6
3.2.3定子绕组的设计 7
3.2.4极槽配合选择 8
3.3永磁同步电机机械结构参数设计 9
3.3.1 主要尺寸和气隙长度的选择 9
3.3.2定、转子有关参数计算 10
3.4小结 11
第四章 永磁同步电机磁路分析与计算 12
4.1永磁同步电机的等效磁路 12
4.1.1永磁体等效成磁通源或磁动势源 12
4.1.2永磁同步电机的等效磁路 12
4.2 空载漏磁系数 13
4.3 计算极弧系数 14
4.4气隙系数 15
4.5小结 15
结束语 15
致谢 17
参考文献 18
附录 20
第一章 绪论
1.1课题背景研究的目的和研究意义
电动汽车已经成为现世纪解决环保和能源等问题的热点研 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072
究对象。电动汽车驱动电机系统发展现状是我国经过“十五”和“十一五”电动汽车的科技攻关和产业化发展,围绕“三纵三横”的发展路线,我国已经研制出了多种新能源汽车,并且得到了许多可以运用的知识产权,在我国,多个城市已经开始使用新能源汽车,电动汽车已经开始在我国逐渐流行起来,各种类型的纯电动汽车也将被运用于不同的场合,形成具有核心竞争能力的驱动电机系统生产能力。
通过对电动车电机的比较可见,未来电动车电机驱动系统的首选是交流电机,我国将大力发展交流电机。现代控制理论正在我国大力发展,电动车驱动控制系统中,现代控制技术和处理器起着很重要的作用,在发展电动机的同时,我国也正在发展驱动控制技术和处理器等相关产业。
1.2国内外现状的研究
国内:
在19世纪末,电动汽车就已问世,传统汽车内燃机逐步发展,电动汽车其发展与应用受到一定阻碍,其工作难度大、电机结构复杂、要求性能高等问题仍然困扰着当代研发者,欧美国家在电动汽车的研究方面比我国发展快,我国与其他先进国家存在十分巨大的差距,在现代初期的电动汽车领域,世界上每个国家发展水平之间差距并不大。我国在上世纪就已经注重这个问题,所以在80年代,我国就要求清华大学、华中 科技大学、哈尔滨工业大学等高校与一汽集团、东风集团等汽车企业先后承担了多项电动汽车科研项目,它们努力研究并发明了一种概念车,在其中取得了一系列不错的成果。经过多年发展,我国的电动汽车技术日趋成熟,以增强车辆性能和降低整车制造成本,例如采用先进的控制、新型高效驱动电机、车载电池及充电方式等。
国外:
国外的汽车研发机构对新能源汽车的理解已经不止停留在概念车了,他们进行大规模的研制和开发,经过努力,他们已经研制除了一批高质量,高标准,环保安全的新能源电动汽车,并且销售量有不错的保证。能源危机的出现,导致世界对纯电动汽车的发展尤为重视,比如在日本,政府就特别重视对电动汽车研制与开发,导致日本的意识也比较超前。世界第一款量产的电动汽车就是丰田公司的Prius,20万台的全球累计销量已经足以证明它的出色,其主要的驱动电机就是现世纪比较流行的永磁同步驱动电机。日本在这方面的研究从不停止,紧接着,他们推出了新型机构的永磁同步电机,凸极比和电机效率在这次研究中将会大幅度被提高,功率密度也会被增加,驱动电机性能也会因为这次研究被提高。电动汽车的研究与开发在欧美国家早就开始进行了,各个国家在电动车驱动电机发展的重点却不相同:美国和德国主要对感应电机应用于电动汽车进行大量实验,并且取得了一定的突破,英国、法国等国则对永磁无刷直流电机进行大力研究。由于日本在永磁电机中取得的进展,永磁同步电机在欧美其他国家也将进行研究和应用。外转子双凸极永磁电机也正在进行大规模的上市,在国家研究和应用之中,因为它具有两种电机的优点,分别是永磁电机和开关磁阻电机,现在以及将来欧美国家对永磁电机的研究和应用也不会减少。不久将来,世界必定会共同研制出比较良好的纯电动汽车。
1.3本文研究的主要内容
1.掌握永磁同步驱动电机的工作原理,能知道它的运行方式以及一些运行中出现的问题。
2.掌握永磁同步驱动电机的结构组成,能知道它的控制系统以及驱动系统的重要元件。
3.掌握永磁同步驱动电机的功能特性,能知道永磁同步驱动电机的优缺点以及如何改良它的结构和控制方式。
4.同时要对它的驱动原理以及操纵方式进行一定了解。最后要对如何设计小型纯电动汽车永磁同步驱动电机进行主要思路的概括,并能写出主要设计计算流程。
1.4小结
本章通过介绍当代纯电动汽车发展的现状来说明本可以需要研究的意义和目的,再通过国内和国外对纯电动机的研究和发展状况进行对比,并且在对国外的纯电动汽车的研究中,从日本方面引出本文需要研究的对象,即永磁同步驱动电机,结合任务书总结出本文主要需要研究的具体内容,下文就对它的结构进行介绍和分析。

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