混合动力系统用永磁磁通切换双转子电机基础理论研究

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1、分类号密级：＿：视叫＾义编号：１。占１１〇。。ＵＤＣ１与；在巧３７！？＇ｆｋｉＪｆｌ化ＪＩＡＮＧＳＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ博女学位论文ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ－？◎、论文题目；碱橋ＳｋＡｋＡｆｋｋｕ）旅Ｗ姑、步水手？」裘放游巧７勇、勺＼、学科专业；辛方味手＾也則考＾＾：《為Ｕ．作者姓名－，ｊ；ｉ）指肆教师－７ｆ：｛？ｌ：、＇１２２Ｖ答辩日期混合动力系统用永谣谣通切换双转子电机基础理论研究江苏大学学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授枚书本学位论文作者完全了

2、解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密ｇ／学位论文作者签名：：指导教师签名向２０１５年１２月１８日２０１５年１２月１８日江苏大学博去学位论义独创性声明本人郑重声明，：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本论

3、文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：＾：心日期兴咬年ｆ月巧曰江苏大学博壬学位论文摘要随着混合动力汽车（ＨｂｒｉｄＥ，ｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅＨＥＶ）的发展ｙ，采用双转子驱动电机的电磁传动式混合动力系统被提出并得到关注，相对于传统汽车驱动系统，，具有高燃油经济性电磁传动式混合动力系统可实现高效率的无级变速动力锅合；相对于采用行星齿轮的机械传动式混合动力系统，电磁传动式混合动力系统具有紧凑

4、的结构，且双转子驱动电机能代替起动／发电机、电动机实现混合动力的稱合一与分配，因此该系统已成为混合动力系统的发展方向之。本文针对ＨＥＶ用双转子电机所需的高转矩密度、低转矩脉动需求レッ及双转子一一电机普遍存在的内外磁场稱合问题，提出种新型定子永磁式双转子电机永磁－ＳｗＰ－ｔ－Ｍａｃ磁通切换双转子电机（ＦｌｕｘｉｔｃｈｉｎｇｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅＤｏｕｂｌｅＲｏｔｏｒｈｉｎｅ，－入ＦＳＰＭＤＲＭ），并进行了深、系统的理论分析和实验研究，主要研巧内容和创新点为：一、为了实现ＨＥＶ用驱动电机小型轻量的需求，将具有高转矩密度、高功率＂（Ｆ－ｃｅｍａ

5、ｎｅｎ－ＭａｎｅｔＭａｃｈｎｅ密度及高效率的永磁磁通切换电机ｌｕｘＳｗｉｔｈｉｎｇＰｒｔｇｉ，－ＦＳＰＭ）结构与双转子电机概念相结合，提出Ｈ相ＦＳＰＭＤＲＭ结构，并针对ＦＳＰＭ－定位转矩较大的不足，对巧ＰＭＤＲＭ进行了基于减小定位转矩的定转子极数组－合的优化选择，最终确定为Ｈ相１２／２２／１２极ＦＳＰＭＤＲＭ拓扑结构。在此基础上，一－提出了ＦＳＭＤＲＭ设计的般功率方程，按照由内电机到外电机的设计过程，完成了－ＦＳＰＭＤＲＭ的初始设计及基于转矩脉动最小的优化设计，为验证设计结构－及设计参数的有效性，采用有限元方法对ＦＳＰＭＤＲＭ进行了电磁性能仿真分析、

6、考虑绕姐锅流损耗的电机损耗及效率分析，并评估了内外电机磁场帮合程度，为ＦＳＰＭ－ＤＲＭ的后续精确控制及温度场分析奠定了基础。－二ＤＲＭ的内转子散热问题，本文首先采用集总参数热网络模型、针对ＦＳＰＭ－法及有限元法，对ＦＳＰＭＤＲＭ不同工作模式下不同负载时的温度场分布进行了分析比较，，并通过实测温度进行了验证得出不同工作模式及负载下绕组端部温度最高；，且在高速高负载时绕组端部温度会超出绕组绝缘等级容许温度的结论－，在上述分析的基础上，对ＦＳＰＭＤＲＭ进行了冷却系统的设计对采用双风扇冷却系统及水通道冷却系统分别进行了温度场有限元仿真，仿真结果表明两种冷却

7、方式均可实现内转子和内外电机绕组湿度的有效冷却，并得出水冷却系统效果更佳Ｉ混合动力系统用永巧滋通切换化转子电机基础理论研究－－的结论，ＤＲＭ的电磁热场双向親合情况进行了研究：最后本文还对ＦＳＰＭ，分析了电机温升对电机电磁性能的影响，并对绕组锅流损耗与温升的交互影响进行－了研巧，，证明了在ＦＳＰＭＤＲＭ损耗分析时绕姐锅流损耗不容忽略。＇Ｈ－ＤＲＭ不同工况运行的有效性及其应用于混合动力系统的、为验证ＦＳＰＭ－－可行性，本文完成了ＤＲＭ矢量控制系统建