無刷化雙轉(zhuǎn)子磁通切換永磁電機(jī)電磁性能及溫度場分析.pdf

1、隨著環(huán)境污染和能源危機(jī)問題的迫在眉睫，大力發(fā)展電動(dòng)汽車已成為各國政府和全球汽車制造商的共識(shí)。近年來，由于增程式電動(dòng)汽車不僅兼顧了純電動(dòng)汽車“零排放”的優(yōu)勢，同時(shí)具有續(xù)航里程長的特點(diǎn)，因而受到了領(lǐng)域內(nèi)的廣泛關(guān)注和高度重視。雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)由于其高功率密度、高轉(zhuǎn)矩密度、高效率以及靈活的運(yùn)行模式等優(yōu)點(diǎn)在增程式電動(dòng)汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)中具有潛在的應(yīng)用前景。該類電機(jī)通常由兩個(gè)永磁電機(jī)巧妙結(jié)合而成，因此不僅實(shí)現(xiàn)了空間集成度的提升，而且具有多樣的功率分配模

2、式，滿足現(xiàn)代增程式電動(dòng)汽車的應(yīng)用特點(diǎn)。然而，在電機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，也正是由于該優(yōu)點(diǎn)，使得雙轉(zhuǎn)子類永磁電機(jī)相比傳統(tǒng)單轉(zhuǎn)子類永磁電機(jī)具有更高的溫升幅度。尤其，隨著城市車輛行駛工況日趨復(fù)雜，頻繁的運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換和有限的運(yùn)行空間給該類電機(jī)帶來了不可忽視的溫升影響，使得電機(jī)的運(yùn)行性能難以持續(xù)維持在一個(gè)相對較高的水準(zhǔn)。因此，對該類電機(jī)精確的溫度場分析以及不同溫度對電機(jī)運(yùn)行性能產(chǎn)生的實(shí)際影響進(jìn)行研究顯得尤為重要。
　　本文以一種無刷化雙轉(zhuǎn)子磁通切

3、換永磁電機(jī)（BDR-FSPM motor）為研究對象，對該類雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的基本電磁性能、運(yùn)行溫升以及基于電-熱雙向耦合的電磁性能進(jìn)行深入研究分析，文章的主要內(nèi)容如下：
　　首先，本文根據(jù)增程式電動(dòng)汽車用電機(jī)的需求，以BDR-FSPM電機(jī)為研究對象。建立該電機(jī)的仿真模型，進(jìn)行電機(jī)基本電磁性能分析以及電機(jī)損耗計(jì)算，為后續(xù)BDR-FSPM電機(jī)溫度場分析及基于電-熱雙向耦合方法進(jìn)行電磁性能分析奠定基礎(chǔ)。
　　其次，根據(jù)BDR-FSPM

4、電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了電機(jī)的三維溫度場模型，對該電機(jī)的溫度分布計(jì)算分析。由于車輛運(yùn)行工況的復(fù)雜性，對BDR-FSPM電機(jī)在不同負(fù)載下和不同工作模式下的溫度分布進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，針對BDR-FSPM電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并建立該冷卻系統(tǒng)溫度場模型，對電機(jī)進(jìn)行散熱效果的分析，為后續(xù)基于電-熱雙向耦合方法進(jìn)行電磁性能分析奠定基礎(chǔ)。
　　再次，在對電機(jī)進(jìn)行基本電磁性能分析及溫度場分析的基礎(chǔ)上，介紹電機(jī)中材料的溫度特性