電動(dòng)汽車用高功率密度異步電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)研究.pdf

1、汽車行業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，為人類社會(huì)帶來極大便利的同時(shí)，使得石油能源危機(jī)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(dòng)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(jī)的控制效果已能很好得滿足電動(dòng)汽車對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求，再加上異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易實(shí)現(xiàn)高速弱磁等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一個(gè)重要的發(fā)展方向。電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于車上空間

2、的不足，使異步電機(jī)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(jī)的功率密度普遍較低。采用普通高功率密度電機(jī)已不能滿足電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)需求,為此研制更高功率密度的電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)是非常必要和迫切的。本文針對高功率密度異步電機(jī)主要做了如下工作：
　　首先，提出了改進(jìn)電機(jī)功率密度的措施，總結(jié)了高功率密度電機(jī)的特點(diǎn)。根據(jù)高功率密度電機(jī)的特點(diǎn)，分別從定轉(zhuǎn)子材料選擇、繞組工藝、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、電機(jī)散熱方式以及輕量化設(shè)計(jì)等方面對電動(dòng)汽

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