基于效率提升的车用发电机电磁参数优化与试验验证

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1、申请上海交通大学工程硕士学位论文基于效率提升的车用发电机电磁参数优化与试验验证院系：机械与动力工程学院工程领域：机械工程交大导师：黄宏成副教授企业导师：刘增岗博士工程硕士：王子昂学号：1100212031上海交通大学机械与动力工程学院2014年10月ThesisSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofEngineeringMasterTHEELECTROMEGNATICPARAMETEROPTIMIZATIONANDEXPERIMENTVALIDATIOONOFCARALTERNATORM.D.Candidate：Zia

2、ngWangSupervisor（I）：HongchengHuangSupervisor（II）：ZenggangLiuSpeciality：MechanicalEngineeringSchoolofMechanicalEngineeringShanghaiJiaotongUniversityShanghai,P.R.ChinaOctober,2014上海交通大学工程硕士学位论文摘要基于效率提升的车用发电机电磁参数优化与试验验证摘要随着汽车电子技术的发展，新车型电器用电量不断增大，作为汽车供电系统的主要组成部分，发电机的机械能与电能转化效率无疑是影响汽车节能与碳排量的一个重要因素。

3、通常发电机的VDA(VerbandDerAutomobilindustrie即德国汽车工业联合会质量体系认证)效率为60%到70%。本文在不改变发电机外形尺寸的情况下，通过减少损耗值，提升VDA效率，将发电机效率提升8%以上。论文通过对发电机效率的主要影响因素——电磁参数进行研究，从发电能效中的损耗着手，逐个剖析定子、转子与整流桥的铜损，定子、转子的铁损；并建立发电机效率的数学模型，分析定子绕嵌铜线线径、绕嵌股数、绕嵌圈数等参数配置方案，通过MATLAB仿真计算，正交试验及结果比较分析，从中选取发电机效率提高的最优方案，以达到提高其VDA效率的目的；最后通过台架试验验证了优化方案的

4、正确性。论文的研究成果不仅为本公司发电机研发提供了简单有效的效率值估算方式，也减少试制组的重复作业次数，提高了新产品的开发速度。关键词：发电机，电磁参数，VDA，参数优化，效率提升I上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTTHEELECTROMEGNATICPARAMETEROPTIMIZATIONANDEXPERIMENTVALIDATIOONOFCARALTERNATORABSTRACTDuetotheproductioncapacityandelectricalpowerconsumptionincreasinggraduallyyearbyyear,thecarbone

5、missionoffamilycarshasdrawnmuchattentionofthewholeautomotiveindustryandlocalgovernments.Althoughthere’remanywaysofemissioneliminatingandenergysaving,suchaslighteningcarbodyandcontrollingelectricalpower,theyarealmostapproachingtotheupperlimitof，developmentconsideringthehigherandhigherrequiremen

6、tsofthesafety,reliabilityandcomfort.Asthemaincomponentincarpowersupplysystem,thetransmissionefficiencyofmechanicalpowertoelectricalpowerisobviouslyanotherimportantfactor.Ingeneral,theVDA(VerbandDerAutomobilindustrie)efficiencyisaround60%to70%.Theresearchandstudyhasbeenmadeonhowtoimprovetheeffi

7、ciencyover10%.Wemaketheresearchofelectromagneticparameterofalternator,throughtheoreticalcalculation,Orthogonaltest,resultcomparisonandanalysis,tooptimizetheconfigurationandthentoimprovetheVDAefficiency.Theresultnotonlyoffertheefficiente