增程式電動汽車用電機(jī)研制及環(huán)境溫度對電機(jī)影響研究.pdf

1、增程式電動汽車作為向純電動汽車過渡的中間車型，因具有續(xù)航里程高、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)受到新能源汽車領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。與此同時，在電動汽車的試驗(yàn)運(yùn)行中，也遇到了一些客觀存在的技術(shù)問題。其中，環(huán)境溫度給電動車運(yùn)行帶來的影響不容忽視，尤其是高緯度寒冷地區(qū)的高溫差工作環(huán)境給電動車運(yùn)行帶來的不利影響比較明顯。電機(jī)作為其動力系統(tǒng)中的重要零部件，其工作性能受到周邊溫度的影響程度也是需要研究和解決的問題之一。此外，增程器作為增程式電動汽車的關(guān)鍵零部件，其內(nèi)部

2、集成的發(fā)電機(jī)能否在狹小的高溫空間高效穩(wěn)定的工作，將間接關(guān)系到電動汽車的動力特性。因此，研究環(huán)境溫度對電動車用電機(jī)特性的影響具有一定的實(shí)際意義。
　　本文根據(jù)增程式電動汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究了增程式電動汽車用電機(jī)設(shè)計(jì)方法。根據(jù)增程器的高溫空間環(huán)境特點(diǎn)及電機(jī)高效率高功率密度的要求，提出了開口分?jǐn)?shù)槽集中繞組電機(jī)結(jié)構(gòu)，并優(yōu)化了發(fā)電機(jī)的電磁負(fù)荷積及長徑比；通過研究環(huán)境溫度對電機(jī)電磁參數(shù)的影響對驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。搭建了發(fā)電機(jī)測試平臺，對電

3、機(jī)進(jìn)行一系列的性能測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的電機(jī)達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期指標(biāo)要求。
　　為了更好的設(shè)計(jì)電動機(jī)，本文從影響電機(jī)電磁性能的材料角度出發(fā)，研究了永磁體及銅繞組的溫度特性，并得到了不同環(huán)境溫度下電機(jī)的氣隙磁密、反電勢、銅耗鐵耗、電樞電阻等的溫度變化規(guī)律。同時，本文對電機(jī)進(jìn)行了電磁功率的溫度敏感性分析，得到了永磁電機(jī)電磁功率的溫度特性是由反電勢溫度特性及電樞電阻溫度特性的所占比例共同決定的結(jié)論。其次，為了確定發(fā)電機(jī)及電動機(jī)在高溫環(huán)境下

4、絕緣及永磁體耐熱的安全性，對電機(jī)進(jìn)行了溫度場仿真，并進(jìn)行了電動機(jī)溫升測試實(shí)驗(yàn)。溫升實(shí)驗(yàn)表明，電機(jī)的溫度場仿真結(jié)果可以正確反映電機(jī)的實(shí)際溫升狀態(tài)，電機(jī)的最高溫度均在材料溫度限制值以下。
　　為了得到電動汽車電機(jī)在高低環(huán)境溫度下的實(shí)際特性，本文搭建了高低溫試驗(yàn)平臺。為了避免電機(jī)溫升對結(jié)果造成干擾，所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均是控制電機(jī)內(nèi)部溫差變化不超過1K時得到的。試驗(yàn)研究了電機(jī)在不同溫度下的起動性能、運(yùn)行效率及帶載能力等變化規(guī)律。研究表明電機(jī)在低