增程式電動汽車用電機研制及環(huán)境溫度對電機影響研究.pdf

1、增程式電動汽車作為向純電動汽車過渡的中間車型，因具有續(xù)航里程高、環(huán)境污染小等優(yōu)點受到新能源汽車領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。與此同時，在電動汽車的試驗運行中，也遇到了一些客觀存在的技術(shù)問題。其中，環(huán)境溫度給電動車運行帶來的影響不容忽視，尤其是高緯度寒冷地區(qū)的高溫差工作環(huán)境給電動車運行帶來的不利影響比較明顯。電機作為其動力系統(tǒng)中的重要零部件，其工作性能受到周邊溫度的影響程度也是需要研究和解決的問題之一。此外，增程器作為增程式電動汽車的關(guān)鍵零部件，其內(nèi)部

2、集成的發(fā)電機能否在狹小的高溫空間高效穩(wěn)定的工作，將間接關(guān)系到電動汽車的動力特性。因此，研究環(huán)境溫度對電動車用電機特性的影響具有一定的實際意義。
　　本文根據(jù)增程式電動汽車的結(jié)構(gòu)特點，研究了增程式電動汽車用電機設(shè)計方法。根據(jù)增程器的高溫空間環(huán)境特點及電機高效率高功率密度的要求，提出了開口分數(shù)槽集中繞組電機結(jié)構(gòu)，并優(yōu)化了發(fā)電機的電磁負荷積及長徑比；通過研究環(huán)境溫度對電機電磁參數(shù)的影響對驅(qū)動電機進行了優(yōu)化設(shè)計。搭建了發(fā)電機測試平臺，對電

3、機進行一系列的性能測試。實驗結(jié)果表明，設(shè)計的電機達到了設(shè)計預(yù)期指標要求。
　　為了更好的設(shè)計電動機，本文從影響電機電磁性能的材料角度出發(fā)，研究了永磁體及銅繞組的溫度特性，并得到了不同環(huán)境溫度下電機的氣隙磁密、反電勢、銅耗鐵耗、電樞電阻等的溫度變化規(guī)律。同時，本文對電機進行了電磁功率的溫度敏感性分析，得到了永磁電機電磁功率的溫度特性是由反電勢溫度特性及電樞電阻溫度特性的所占比例共同決定的結(jié)論。其次，為了確定發(fā)電機及電動機在高溫環(huán)境下

4、絕緣及永磁體耐熱的安全性，對電機進行了溫度場仿真，并進行了電動機溫升測試實驗。溫升實驗表明，電機的溫度場仿真結(jié)果可以正確反映電機的實際溫升狀態(tài)，電機的最高溫度均在材料溫度限制值以下。
　　為了得到電動汽車電機在高低環(huán)境溫度下的實際特性，本文搭建了高低溫試驗平臺。為了避免電機溫升對結(jié)果造成干擾，所有實驗數(shù)據(jù)均是控制電機內(nèi)部溫差變化不超過1K時得到的。試驗研究了電機在不同溫度下的起動性能、運行效率及帶載能力等變化規(guī)律。研究表明電機在低