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

1、增程式電動(dòng)汽車作為向純電動(dòng)汽車過(guò)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(shí)，在電動(dòng)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(wèn)題。其中，環(huán)境溫度給電動(dòng)車運(yùn)行帶來(lái)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(dòng)車運(yùn)行帶來(lái)的不利影響比較明顯。電機(jī)作為其動(dòng)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(wèn)題之一。此外，增程器作為增程式電動(dòng)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(dòng)汽車的動(dòng)力特性。因此，研究環(huán)境溫度對(duì)電動(dòng)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(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究了增程式電動(dòng)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(kāi)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(zhǎng)徑比；通過(guò)研究環(huán)境溫度對(duì)電機(jī)電磁參數(shù)的影響對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。搭建了發(fā)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)，對(duì)電

3、機(jī)進(jìn)行一系列的性能測(cè)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(dòng)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(shì)、銅耗鐵耗、電樞電阻等的溫度變化規(guī)律。同時(shí)，本文對(duì)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(shì)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(dòng)機(jī)在高溫環(huán)境下

4、絕緣及永磁體耐熱的安全性，對(duì)電機(jī)進(jìn)行了溫度場(chǎng)仿真，并進(jìn)行了電動(dòng)機(jī)溫升測(cè)試實(shí)驗(yàn)。溫升實(shí)驗(yàn)表明，電機(jī)的溫度場(chǎng)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(dòng)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(tái)。為了避免電機(jī)溫升對(duì)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(guò)1K時(shí)得到的。試驗(yàn)研究了電機(jī)在不同溫度下的起動(dòng)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