單邊盤PMSM驅(qū)動的集成車輪設(shè)計及其驅(qū)動性能研究.pdf

1、目前電動輪普遍采用的徑向磁場驅(qū)動電機(jī)軸向尺寸大、低速時轉(zhuǎn)矩小，而盤式電機(jī)具有軸向尺寸小、重量輕、低速大轉(zhuǎn)矩的特點，為實現(xiàn)電動輪的集成化提供了有利條件。本文圍繞單邊盤PMSM驅(qū)動的集成車輪設(shè)計及盤式驅(qū)動電機(jī)的性能分析，開展了以下研究：
　　提出了集成車輪的分段式軸截面布置方案，完成了盤式驅(qū)動電機(jī)的輕量化構(gòu)型，基于鉗盤式制動器的可維護(hù)性設(shè)計了盤式驅(qū)動電機(jī)與輪輻的一體化結(jié)構(gòu)，完成了懸架系統(tǒng)在單軸截面上螺旋彈簧左右布置、減振器上下布置的集

2、成化設(shè)計，進(jìn)而實現(xiàn)了常用鉗盤式制動器的空間布置，設(shè)計了一種方軸轉(zhuǎn)向傳動裝置，完成了集成車輪的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　基于ANSYS平臺，開發(fā)了盤式PMSM三維電磁場分析軟件，實現(xiàn)了電機(jī)構(gòu)型設(shè)計、空載磁場分析和負(fù)載磁場分析等功能。
　　基于所開發(fā)的軟件，對所設(shè)計的盤式驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行了電磁場有限元仿真分析，得到了磁阻力矩、輸出轉(zhuǎn)矩、電磁轉(zhuǎn)矩和鐵磁吸力等力學(xué)性能參數(shù)。計算結(jié)果與徑向磁場電機(jī)對比，功率密度大，表明盤式電機(jī)在車輪輕量化應(yīng)用上

3、具有較大的優(yōu)勢。進(jìn)而對盤式驅(qū)動電機(jī)性能進(jìn)行了影響因素分析，確定了內(nèi)外徑比、定子槽寬和槽高對電機(jī)性能的具體影響。最后開展了電動車輪原型樣機(jī)的設(shè)計與分析工作，為將來的原型樣機(jī)性能試驗驗證奠定了基礎(chǔ)。
　　針對三維電磁場仿真分析運算量大、PC機(jī)運行困難的問題，提出了將盤式電機(jī)三維模型轉(zhuǎn)化成二維平面模型的計算方法。首先基于分環(huán)法將盤式電機(jī)沿徑向分成多個圓環(huán)，取每個圓環(huán)的中心曲面并展開得到二維平面模型，通過仿真，得到了各個平面模型的性能參數(shù)