混合動力車用大功率永磁起動發(fā)電機(jī)研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TM351學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.313.8密級：公開工程碩士學(xué)位論文工程碩士學(xué)位論文混合動力車用大功率永磁起動發(fā)電機(jī)研究碩士研究生：趙健導(dǎo)師：王鐵成教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：電氣工程及其自動化所在單位：電氣工程及自動化學(xué)院答辯日期：2013年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要混合動力車作為新能源汽車的代表是解決當(dāng)今石油枯竭問題以及城市環(huán)境污染的有效途徑。全球范圍內(nèi)對混合動力車展開了廣泛研究

2、，混合動力車的核心部件起動發(fā)電機(jī)系統(tǒng)在眾多研究中受到了廣泛關(guān)注。永磁同步電機(jī)以其體積小和功率大的特點成為了起動發(fā)電機(jī)的最佳機(jī)種，也成為了應(yīng)用于起動發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的熱點研究對象。本文以大功率混合動力公交車為背景，對應(yīng)用于起動發(fā)電系統(tǒng)的永磁同步電機(jī)展開了研究。首先，針對整車的運(yùn)行工況分析了每種工況下起動發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)其運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)匹配關(guān)系制定了起動發(fā)電機(jī)的設(shè)計指標(biāo)。而后，針對起動發(fā)電機(jī)系的傳動結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，提出了采用行星齒輪連接發(fā)

3、動機(jī)與起動發(fā)電機(jī)的傳動方式以提高系統(tǒng)的功率密度，深入分析了控制器損耗、系統(tǒng)功率密度與行星齒輪傳動比之間的關(guān)系。其次，以提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度為目標(biāo)，分析了影響電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的因素，通過理論分析，得到了數(shù)學(xué)解析表達(dá)式，深入探討了各項因素與電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的函數(shù)關(guān)系，并根據(jù)電機(jī)指標(biāo)對電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度進(jìn)行了尋優(yōu)設(shè)計。在此基礎(chǔ)上總結(jié)了高轉(zhuǎn)矩密度電機(jī)的設(shè)計流程，并通過仿真驗證了其可行性。再次，以內(nèi)嵌式永磁電機(jī)為研究對象，分析了永磁體放置與轉(zhuǎn)子幾何結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

4、通過設(shè)置變量建立了電磁參數(shù)與轉(zhuǎn)子幾何結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，進(jìn)而研究了幾何參數(shù)對電機(jī)氣隙磁密、電感、磁阻轉(zhuǎn)矩以及電機(jī)電壓調(diào)整率的影響，得到了相應(yīng)的關(guān)系曲線并通過仿真進(jìn)行了驗證。最后，以電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性為研究目標(biāo)，展開了對電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動的研究。從理論角度分析了電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動產(chǎn)生的原因及其影響因素，研究了各項因素與電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動之間的關(guān)系，分析了抑制轉(zhuǎn)矩波動的方法，通過仿真驗證了各種方法的效果，并得到了低轉(zhuǎn)矩波動的電機(jī)設(shè)計方案。關(guān)鍵詞：混合動力汽車；起