电动汽车用开关磁阻电机的设计与仿真

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1、电动汽车用开关磁阻电机的设计与仿真专业：电力电子与电力传动硕士生：史秀梅指导教师：郑寿森副教授摘要能源短缺和环境污染是当今世界的两大突出问题，目前交通耗油已经超过全球石油消耗的一半，且汽车尾气是大气污染的主要污染源，传统的汽车工业受到剧烈的冲击，发展电动汽车产业成为解决汽车业发展瓶颈的重要途径。驱动技术作为电动汽车的三大关键技术之一，对于电动汽车整车性能有着重要的影响，合理选择驱动用电机及制定可靠的控制策略成为电动汽车开发的重中之重。开关磁阻电机是20世纪80年代发展起来的新型电机，以其结构简单、坚固，控制灵活，效率高，起动性能优良，可实

2、现四象限运行，再生制动能力好等优点获得了广泛的关注，从而成为了电动汽车用电机的研究热点。本论文选用三相12／8极开关磁阻电机作为电动汽车用驱动电机，基于有限元法对样机开展了设计、分析和仿真等一系列研究工作。本文首先系统地介绍了开关磁阻电机的基本理论和有限元分析的基本方法；然后依据电动汽车运行需求和电机电磁场理论，设计电机的基本参数；接着采用电机设计专用软件Ansot!IRMxprt优化设计样机，并对样机结构参数、系统效率等进行初步分析；基于有限元分析软件Ansot}tMaxwell2D，建立电动汽车用三相12／8极开关磁阻电机二维有限元模

3、型，对影响样机系统性能的结构参数进行了深入研究，并进行多参数优化设计；最后对样机进行起动和稳态运行仿真，通过不同运行方式性能的对比，确定了不同工况下的电机控制方式，对于电机的设计和控制具有重要意义。关键词：电动汽车，开关磁阻电机，三相12／8极，有限元分析，AnsottⅡIDesignandSimulationofSwitchedReluctanceMotorforElectricVehicleMajor：PowerElectronics&PowerDriverName：SlliXiumeiSupervisor：AssociateProf

4、essorZhengShousenABSTRACTEnergycrisisandenvironmentalpollutionaretwoseriousissuesintheworldtoday．Fortraffichasconsumesmorethanhalfoftheoverallconsumptionofoil,inaddition,automobilexhaustisthemainatmosphericpullutionsources，thus，thetraditionalAutoindustryisunderattackandfa

5、cingchallenges．Andthedevelopmentofelectricvehicle(EV)hasbecomeanhistoricalopportunityforautoindustry．ThetechnologyofdrivingsystemisoneofthethreepartsessentialtechnologyforEV,andwhattypeofmotortochooseforEVdecidestheoperatingperformancetoagreatextent．．Switchedreluctancemot

6、or(SRM)isanewtypeofmotorsthatleapsforwardsince1980s．SRMhasmanyadvantages，suchassolidandsimplestructure，flexiblecontrol,highefficiency,excellentinperformancewhenstarted,four-quadrantoperating，instinctiveregeneratebrakingability．SowechooseSRMforEVdrivingsystem．Themotorwedes

7、ignisathreephrases12／8polesSwitchedReluctanceMotor．Thedesign,analysisandsimulationisbasedonFiniteElementAnalysis(FEA)．Firstly,thebasictheoryofSRMandtheprocessestosetupaFEAmodelofSRMwaspresented．Next，thefoundamentalstructureparameterswascalculatedinaccordancewithElectroMag

8、neticFieldtheoryofmachine．Withtheseparameters，theinitialmodelofSRMwasdesignedbysoftwareAnsoftwhi