车用电磁复合无级传动系统的特性研究

《车用电磁复合无级传动系统的特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、车用电磁复合无级传动系统的特性研究李苓2015年6月中图分类号：UDC分类号：车用电磁复合无级传动系统的特性研究作者姓名：李苓学院名称：机械与车辆学院指导教师：胡纪滨教授答辩委员会主席：苑士华教授申请学位级别：工程硕士学科专业：车辆工程学位授予单位：北京理工大学论文答辩日期：2015年6月10日CharacteristicsoftheElectromagneticCompositeContinuouslyVariableTransmissionforVehiclesCandidateName:LilingSchoolofDepartment:SchoolofMe

2、chanicalEngineeringFacultyMentor:Prof.HuJibinChair,ThesisCommittee:Prof.YuanShihuaDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:June10,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人

3、已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要混合动力车辆作为节能减排的重要手段之一，已成为当今的研究热点，而动力传动装置是其关键技术之一。由此，电磁复合无级传动系统便顺势而生，凭借其效率高、功率密度大等优势在混合动力车辆领域体现了极大的应用潜力，引起了研究热潮。然而由于控制难度大、发热严重等缺陷，也使其相关研究面临着一定的挑战，目前还主要停留在试验台架探究阶段，严重约束了其

4、实际应用工作的推进。因此，加强电磁复合无级传动系统的应用研究是推动其进一步发展的关键。本文以应用者的角度，紧扣混合动力车辆运行需求，展开对电磁复合无级传动系统相关输出特性的研究。基于普通永磁同步电机的分析方法，针对电磁复合无级传动系统的特殊结构和工作原理，围绕其动力输出特性及效率特性和热平衡状态进行分析，对其输出能力作出评价，进而针对存在的缺陷提出改进措施，并探索其实现准确输出的基本控制策略。首先应用理论分析确定了电磁复合无级传动系统的调速特性，进而基于解析式和Maxwell仿真所得的电磁参数，获取了样机的解析机械外特性曲线。由样机的输出曲线分析验证了电磁复合无

5、级传动系统可以不局限于调节本体设计参数而拓宽恒功率运行区，且可以同时实现较大的无级调速速比范围和提供较大的输出扭矩的特性。然后通过样机试验平台验证了计算方法和特性分析结果的正确性。通过分析得到的损耗求解方法，对样机各部件的损耗进行了求解，进而获取了各工况点的效率值，绘制得到效率Map图。由Map图分析可知，电磁复合无级传动系统具有良好的效率特性，不仅最高效率值大，且高效工作区宽，并通过实验证明计算结果与实验结果一致性较高。另外，通过计算表明，电磁复合无级传动系统具有较高的功率密度。同样基于损耗的求解，应用Workbench建立了样机的瞬态温度场的仿真模型，仿真结

6、果表明：定子和外转子的温升能够被控制在正常范围内，而内转子则由于结构和冷却条件的限制，温升无法得到有效的控制。基于电磁复合无级传动系统提出了新的传动方案，方案不仅能够有效的解决电磁复合无级传动系统内转子温升高的问题，且整体提高了传动效率，并通过实例的仿真分析，证明方案是可行的。进而结合电磁复合无级传动系统的特殊传动原理，提出了内电机转速环控制和外电机转矩环控制的控制策略，有效地实现了其转矩的合成控制。关键词：电磁复合无级传动；调速特性；效率特性和温升；传动方案；转矩合成控制I北京理工大学硕士学位论文AbstractAsoneofthesignificantmea

7、nsofenergysavingandemissionreduction,hybridelectricvehiclehasbecomeahotresearchtopic.Andthepowertransmissiondeviceisoneofthekeytechnologies.Thus,electromagneticcompositetransmissionsystemthenarisesatthehistoricmoment.Becauseofthevirtueofitshighefficiency,highreliability,highpowerdens

8、ityadvantage