電動汽車增程器用永磁同步發(fā)電機的設(shè)計研究.pdf

1、電動汽車是人類新一代的清潔交通工具,它的推廣有著不可估量的意義。純電動汽車受到電池技術(shù)上的限制,而混合動力電動汽車從本質(zhì)上并沒有減少汽車對燃油的依賴程度。增程式純電動汽車介于兩者之間,既提高了電動汽車的續(xù)航里程,又一定程度上增加了電能對燃油的替代。增程器是增程式純電動汽車上的輔助發(fā)電單元,一般由發(fā)動機和發(fā)電機組成,設(shè)計制造要求體積小、效率高、功率密度大。本課題基于以上思路,圍繞電動汽車增程器用永磁同步發(fā)電機的設(shè)計研究展開,對一臺增程器樣

2、機的永磁體結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。
　　首先,本文全面地介紹了電動汽車的發(fā)展概況和研究現(xiàn)狀,分析了當前不同類型的電動汽車各自的優(yōu)缺點,提出了開發(fā)增程式純電動汽車的必要性。
　　其次,強調(diào)了永磁同步發(fā)電機作為增程器核心組成部件的重要性,詳細介紹了永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)和運行性能,探討了V型永磁體結(jié)構(gòu)應(yīng)用于電動汽車增程器的優(yōu)越性。
　　運用電磁計算軟件對一臺電動汽車增程器用永磁同步發(fā)電機進行參數(shù)計算,同時建立其二維有限元模型

3、,分析靜態(tài)磁場和瞬態(tài)磁場,繪制出永磁同步發(fā)電機的磁力線圖、磁密云圖、氣隙磁密曲線和空載反電勢波形圖等。通過場路結(jié)合的方法驗證樣機設(shè)計參數(shù)的合理性。
　　利用有限元分析軟件對內(nèi)置式永磁同步發(fā)電機有限元分析中的V型永磁體夾角和隔磁磁橋?qū)挾葘蛰d反電勢的影響進行了研究,建模仿真后得出不同永磁體夾角下的氣隙磁密曲線和空載反電勢波形,再利用傅立葉分析求解波形畸變率,得到最小波形畸變率下的永磁體夾角最優(yōu)值。在此基礎(chǔ)上,運用同樣的方法求得隔磁磁

4、橋?qū)挾鹊淖顑?yōu)值。
　　最后對電動汽車增程器用永磁同步發(fā)電機的外特性和固有電壓調(diào)整率進行研究分析,通過電磁計算軟件定量地分析了永磁體的厚度、每相串聯(lián)匝數(shù)、電樞繞組線徑、極弧系數(shù)、氣隙長度以及鐵心長度對內(nèi)置式永磁同步發(fā)電機固有電壓調(diào)整率的影響。保持永磁體體積不變,通過有限元分析研究了永磁體寬厚比對永磁同步發(fā)電機固有電壓調(diào)整率的影響,在滿足增程器對空載反電勢要求的前提下,適當增大永磁提厚度,一定程度上能降低永磁同步發(fā)電機的固有電壓調(diào)整率