輪轂盤(pán)式永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、利用輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)采用輪轂電機(jī)，避免了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的能量損失，使電能得到了最大的利用。電動(dòng)汽車(chē)采用輪轂直驅(qū)式可立即產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，減少了加速時(shí)間，并且對(duì)每個(gè)車(chē)輪實(shí)施單獨(dú)控制非常方便，具有較高的靈敏度。盤(pán)式永磁同步電動(dòng)機(jī)是一種高性能的軸向磁場(chǎng)電動(dòng)機(jī)，具有很高的功率密度、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊和具有良好的動(dòng)態(tài)性能等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用作高能伺服電機(jī)，目前盤(pán)式永磁同步電動(dòng)機(jī)已經(jīng)廣泛用于機(jī)器人等高新科技領(lǐng)域。本課題選用盤(pán)式永磁同步電動(dòng)機(jī)

2、作為輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)，合理地選擇并設(shè)計(jì)了輪轂電機(jī)，并使用有限元對(duì)該電動(dòng)機(jī)的電磁場(chǎng)進(jìn)行仿真分析。
　　 本文從電動(dòng)汽車(chē)的三大動(dòng)力性能指標(biāo)出發(fā)，首先按照小型車(chē)的要求得出了輪轂電機(jī)的額定功率、額定轉(zhuǎn)速等最基本參數(shù)。結(jié)合盤(pán)式永磁同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、原理與主要特點(diǎn)，詳細(xì)設(shè)計(jì)了4000W具有楔形氣隙的外轉(zhuǎn)子式輪轂盤(pán)式永磁同步電動(dòng)機(jī)。為了進(jìn)一步了解電機(jī)內(nèi)部的電磁分布，本文利用有限元方法對(duì)樣機(jī)的空載磁場(chǎng)、電樞磁場(chǎng)與負(fù)載磁場(chǎng)進(jìn)行了深入的

3、分析。由于電動(dòng)機(jī)采用無(wú)鐵心結(jié)構(gòu)，電樞反應(yīng)對(duì)空載磁場(chǎng)的弱磁作用非常小，不能利用改變電樞磁場(chǎng)的方式對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，對(duì)此文中給出了兩種解決方法用以適應(yīng)電動(dòng)汽車(chē)對(duì)于電機(jī)寬調(diào)速的要求。為了使盤(pán)式永磁電動(dòng)機(jī)適用于大功率大轉(zhuǎn)矩汽車(chē)，可以將該電機(jī)改進(jìn)成為多盤(pán)式結(jié)構(gòu)，大大提高了電機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩。本文利用有限元方法對(duì)三轉(zhuǎn)子雙定子多盤(pán)式永磁同步電動(dòng)機(jī)的電樞與負(fù)載磁場(chǎng)進(jìn)行了分析，分別建立了二維與三維物理模型，得出了多盤(pán)式電機(jī)的電樞磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的影響。