電動(dòng)汽車(chē)增程器用永磁同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、電動(dòng)汽車(chē)是人類(lèi)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(dòng)汽車(chē)受到電池技術(shù)上的限制,而混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)從本質(zhì)上并沒(méi)有減少汽車(chē)對(duì)燃油的依賴(lài)程度。增程式純電動(dòng)汽車(chē)介于兩者之間,既提高了電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程,又一定程度上增加了電能對(duì)燃油的替代。增程器是增程式純電動(dòng)汽車(chē)上的輔助發(fā)電單元,一般由發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成,設(shè)計(jì)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(dòng)汽車(chē)增程器用永磁同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)研究展開(kāi),對(duì)一臺(tái)增程器樣

2、機(jī)的永磁體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　首先,本文全面地介紹了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況和研究現(xiàn)狀,分析了當(dāng)前不同類(lèi)型的電動(dòng)汽車(chē)各自的優(yōu)缺點(diǎn),提出了開(kāi)發(fā)增程式純電動(dòng)汽車(chē)的必要性。
　　其次,強(qiáng)調(diào)了永磁同步發(fā)電機(jī)作為增程器核心組成部件的重要性,詳細(xì)介紹了永磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)和運(yùn)行性能,探討了V型永磁體結(jié)構(gòu)應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)增程器的優(yōu)越性。
　　運(yùn)用電磁計(jì)算軟件對(duì)一臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)增程器用永磁同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算,同時(shí)建立其二維有限元模型

3、,分析靜態(tài)磁場(chǎng)和瞬態(tài)磁場(chǎng),繪制出永磁同步發(fā)電機(jī)的磁力線圖、磁密云圖、氣隙磁密曲線和空載反電勢(shì)波形圖等。通過(guò)場(chǎng)路結(jié)合的方法驗(yàn)證樣機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性。
　　利用有限元分析軟件對(duì)內(nèi)置式永磁同步發(fā)電機(jī)有限元分析中的V型永磁體夾角和隔磁磁橋?qū)挾葘?duì)空載反電勢(shì)的影響進(jìn)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(shì)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(yùn)用同樣的方法求得隔磁磁

4、橋?qū)挾鹊淖顑?yōu)值。
　　最后對(duì)電動(dòng)汽車(chē)增程器用永磁同步發(fā)電機(jī)的外特性和固有電壓調(diào)整率進(jìn)行研究分析,通過(guò)電磁計(jì)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(zhǎng)度以及鐵心長(zhǎng)度對(duì)內(nèi)置式永磁同步發(fā)電機(jī)固有電壓調(diào)整率的影響。保持永磁體體積不變,通過(guò)有限元分析研究了永磁體寬厚比對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)固有電壓調(diào)整率的影響,在滿(mǎn)足增程器對(duì)空載反電勢(shì)要求的前提下,適當(dāng)增大永磁提厚度,一定程度上能降低永磁同步發(fā)電機(jī)的固有電壓調(diào)整率