增程式電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其溫度特性研究.pdf

1、增程式電動(dòng)車是在純電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)上增加小型發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(亦稱增程器)開發(fā)而成,兼具高效節(jié)能和續(xù)航里程長的優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最具產(chǎn)業(yè)化前景的新能源汽車技術(shù)。增程式電動(dòng)汽車的行駛動(dòng)力完全由驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供,因此設(shè)計(jì)高效可靠的驅(qū)動(dòng)電機(jī)非常關(guān)鍵。驅(qū)動(dòng)電機(jī)首先要滿足汽車電機(jī)性能要求,永磁同步電機(jī)因效率高體積小等優(yōu)點(diǎn)在電動(dòng)車中得到了推廣。由于汽車運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,電機(jī)工作環(huán)境溫度波動(dòng)范圍較大。電機(jī)在不同溫度下的性能不同,嚴(yán)重時(shí)可能影響正常工作。本文首先根

2、據(jù)車用電機(jī)的性能指標(biāo),進(jìn)行電機(jī)設(shè)計(jì),并對(duì)電機(jī)開展溫度特性研究,通過溫度場(chǎng)仿真計(jì)算對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　根據(jù)增程式電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的具體指標(biāo),采用磁路計(jì)算與有限元仿真相結(jié)合的方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì);建立了電機(jī)的二維電磁場(chǎng)有限元模型,針對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了電機(jī)工作區(qū)域及工作點(diǎn)性能的仿真計(jì)算;進(jìn)行了電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和樣機(jī)加工,并通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試進(jìn)行了驗(yàn)證;確定了電機(jī)各項(xiàng)損耗的計(jì)算方法,并利用仿真模型進(jìn)行了計(jì)算,為溫度場(chǎng)計(jì)算與溫度特性研究奠定了基

3、礎(chǔ)。
　　針對(duì)電機(jī)熱負(fù)荷較高導(dǎo)致工作溫度很高的問題,對(duì)樣機(jī)加設(shè)了冷卻結(jié)構(gòu)。建立了樣機(jī)的溫度場(chǎng)有限元模型,進(jìn)行了電機(jī)的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)溫升計(jì)算,得到了電機(jī)工作點(diǎn)的溫度分布規(guī)律。計(jì)算了不同環(huán)境溫度對(duì)電機(jī)部件溫升的影響,并對(duì)現(xiàn)有冷卻結(jié)構(gòu)的冷卻效果作了分析,提出了優(yōu)化方法。
　　為了研究電機(jī)的溫度特性,首先對(duì)電機(jī)材料的溫度特性進(jìn)行了詳細(xì)的研究計(jì)算,然后利用溫度場(chǎng)計(jì)算的結(jié)果,推導(dǎo)出電機(jī)性能在不同環(huán)境溫度下的變化規(guī)律,并進(jìn)行了高低溫實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)