混合動力汽車用調(diào)制環(huán)內(nèi)置式無刷雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的研究.pdf

1、目前的混合動力系統(tǒng)中，最成熟的是基于行星齒輪的電控?zé)o級變速系統(tǒng)。然而該系統(tǒng)的核心部件行星齒輪是純機(jī)械式結(jié)構(gòu)，不可避免地存在振動、噪聲、磨損等問題。為解決上述問題，很多學(xué)者提出了基于復(fù)合結(jié)構(gòu)電機(jī)的純電氣式方案。然而這些復(fù)合結(jié)構(gòu)電機(jī)多為有刷結(jié)構(gòu)，其可靠性差，轉(zhuǎn)子容易過熱的問題極大地限制了它們的發(fā)展。本文研究的調(diào)制環(huán)內(nèi)置式無刷雙轉(zhuǎn)子電機(jī)（Interior-Modulating-Ring Brushless Double-Rotor Machi

2、ne,IMR-BDRM）是基于磁場調(diào)制原理的新型復(fù)合結(jié)構(gòu)電機(jī)。該電機(jī)與一臺普通電機(jī)配合，不僅可以取代基于行星齒輪的無級變速系統(tǒng)，同時還解決了以往有刷方案可靠性差，轉(zhuǎn)子容易過熱的問題。本文主要對IMR-BDRM展開深入的研究，主要研究工作包括以下幾個方面：
　　首先，分析了IMR-BDRM的工作原理。通過磁場解析的方法推導(dǎo)了永磁轉(zhuǎn)子、調(diào)制環(huán)轉(zhuǎn)子和定子電樞磁場三者之間極對數(shù)、轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩滿足的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并建立有限元仿真模型對解析結(jié)

3、果進(jìn)行驗(yàn)證。之后對IMR-BDRM和行星齒輪進(jìn)行對比，證明兩者在功能上具有一致性。
　　其次，對IMR-BDRM磁場分布規(guī)律進(jìn)行分析。對比了IMR-BDRM和傳統(tǒng)磁場調(diào)制型無刷雙轉(zhuǎn)子電機(jī)氣隙磁場的分布特點(diǎn)，從磁場角度對兩者電磁性能的差異做出解釋。研究了導(dǎo)磁塊永磁體配比及電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣隙磁場的影響，為電機(jī)方案選擇奠定了基礎(chǔ)。
　　再次，為了提高IMR-BDRM的電磁性能，對電機(jī)轉(zhuǎn)矩及功率因數(shù)進(jìn)行研究。通過虛位移法和相量圖法