電動汽車用高功率密度異步電機的電磁設(shè)計研究.pdf

1、汽車行業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，為人類社會帶來極大便利的同時，使得石油能源危機異常嚴(yán)峻，也直接造成了環(huán)境的污染。在這種背景下，清潔環(huán)保、高效節(jié)能的電動汽車受到了人們的普遍關(guān)注，在未來的汽車領(lǐng)域中也將占有舉足輕重的地位。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和控制策略的成熟，異步電機的控制效果已能很好得滿足電動汽車對驅(qū)動電機的需求，再加上異步電機結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易實現(xiàn)高速弱磁等優(yōu)點，目前已成為電動汽車用驅(qū)動電機的一個重要的發(fā)展方向。電動汽車用驅(qū)動系統(tǒng)由于車上空間

2、的不足，使異步電機必須具有較高的功率密度。而目前受國內(nèi)技術(shù)水平所限，國產(chǎn)異步電機的功率密度普遍較低。采用普通高功率密度電機已不能滿足電動汽車的驅(qū)動需求,為此研制更高功率密度的電動汽車用驅(qū)動電機是非常必要和迫切的。本文針對高功率密度異步電機主要做了如下工作：
　　首先，提出了改進電機功率密度的措施，總結(jié)了高功率密度電機的特點。根據(jù)高功率密度電機的特點，分別從定轉(zhuǎn)子材料選擇、繞組工藝、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、電機散熱方式以及輕量化設(shè)計等方面對電動汽

3、車用異步電機進行了設(shè)計，以提高電機的功率密度。
　　其次，通過等效磁路法計算得到了電機定轉(zhuǎn)子的各部分尺寸、繞組線規(guī)和電機性能等參數(shù)，然后通過電機設(shè)計軟件仿真出了電機的性能參數(shù)曲線，并仿真分析了不同定轉(zhuǎn)子材料對電機性能參數(shù)的影響。
　　再次，采用有限元法對電機的工作特性和磁場分布進行了仿真研究，驗證了等效磁路法的準(zhǔn)確性，并仿真計算了不同電機鐵心長度、氣隙長度以及轉(zhuǎn)子槽數(shù)對電機性能的影響。在輕量化設(shè)計方面，為降低電機重量，提高電