混合动力汽车用新型双功率流定子永磁型电机设计和电磁分析

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1、江苏人学硕士学位论文摘要目前，在环境污染与能源紧张问题同趋严重的背景下，用电动汽车等新能源汽车取代传统汽车成为了必然的发展趋势。其中，混合动力汽车在具备较好动力特性的同时也能有效降低排放，作为一种过渡车型，它具备了传统内燃机汽车和纯电动汽车的优点，是当前国、内外汽车行业的研究热点之一。本文针对中／强度混合动力合成系统提出了一种新型双功率流定子永磁型电机，它集合了双转子开关磁阻电机和永磁电机的优点，结构简单，可靠性高，有较高的功率密度，且有效避免了中间转子散热的问题，是实现混合动力汽车能量耦合与传递的核心部件，具备潜在的研究价值。本文首先介

2、绍了混合动力汽车及其动力合成系统，并对混合动力合成系统用双转子电机的国内、外发展现状做了综述，在此基础上，提出了一种用于混合动力合成系统的新型双功率流定子永磁型电机，并对电机的结构、工作原理、基本方程等进行了简要分析。借鉴开关磁阻电机和永磁电机的设计理论，并结合双凸极永磁电机的设计经验，建立了双功率流电机的一般设计方法，对关键结构参数的计算与选择进行了详细的阐述，设计出了小功率的原理样机。借助于ANsOFT平台，对双功率流电机的静态特性，采用Maxwell2D进行了基于有限元法的电磁性能计算，对稳态运行特性，通过建立双功率流电机控制系统的

3、Simplor*MaXwell仿真模型，进行了基于场路耦合法的瞬态联合仿真。同时，对短路和断路故障工况进行了仿真，仿真结果表明双功率流电机自身具备较好的容错性能，并提出了一种容错控制算法，进一步提高了系统的缺相运行能力。本文最终成功研制出了原理样机，搭建了实验平台，进行了原理验证性实验，迸一步证明了所设计的双功率流电机结构的合理性与工作原理的可行性。关键词：混合动力汽车，双转子电机，电磁分析，场路耦合混合动力汽车用新型双功率流定子永磁型电机的设计与电磁分析ABSTRACTNowadays，enVironm朗talandenergyissu

4、eshaVebecome酉obalprobleIns，S0it’sanineVitabletrendtor印laceconVentionalVehicleswithelectricVehicles．Asakindoftransitionalvehiclewhichhasbetterdyn锄iccharact面sticsaIldleSs锄issions，hybridelectricvehicles(HEV)hascausedgreatattentionintheautomotiveindust珂athomeandabroad．Tomeett

5、herequip咖entso仆ybrids)，Tlthesissyst锄，adualpowerflowstator-pe丌nanent—ma印etmotorisproposed．Themotorinco叩oratesthemeritsofboththedual-rotorswitchedreluctancemotorsandpem锄entma印etmotorS，notonlyo缳狐ngthemeritsofsimplestmctlJre，highreliabilit)，andhi曲powerdensity，butalsoef．fectiV

6、elyaVoidingmeprobl锄oft11emiddlerotorcooling．Firstly’thisthesisintroducesthebackgroundknowledgeofHEVsandthepreViousstudiesofdual-rotormotorsforHEVs．onmisbasis，anoVeldualpowernowstator-PMmotorisproposedanditsstmcturetopology'opemtionprinciplesandmathelllaticalequationsarein

7、troduced．Drawingonthedesi舻theo巧ofswitChedreluc伽1cemotorS，pennallelltma印etmotors锄ddoublysalientpeHnanentma印etmotors，thedesigndetailsofmeproposedmotorarepresellted，includingmecalculationmethodalldselectionpTjncipleofkeystructllralpar锄eters．EVentllallyalow—powerprototypeisde

8、signed．RelyingontheANSOFTplatfo册，staticcharact甜sticsoftheproposedmotorarecalculatedbasedonthefin