電動(dòng)汽車(chē)用大功率無(wú)刷直流電機設計開(kāi)題報告

電動(dòng)汽車(chē)用大功率無(wú)刷直流電機設計開(kāi)題報告

　　課題國內外研究現狀

　　無(wú)刷直流電機啟動(dòng)轉矩大、調速性能好、效率高、能量密度大、過(guò)載能力強、性能穩定、安全可靠，是電動(dòng)汽車(chē)的理想驅動(dòng)電機。目前，許多國外汽車(chē)廠(chǎng)商生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)已采用無(wú)刷直流電機作為驅動(dòng)系統，如：日本豐田公司的CUV-4、EV-PIus電動(dòng)轎車(chē)，日產(chǎn)公司的Prairie JOY廂式電動(dòng)車(chē)，中部電力公司得Dream Mini電動(dòng)轎車(chē)，東京電機大學(xué)的2座電動(dòng)轎車(chē)等。國家“863”計劃將永磁高速無(wú)刷直流電動(dòng)機列為電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機之一，已吸引了大批的科研院所及企業(yè)對其投入研究。但是，我國在大功率永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機的研究方面仍處于起步階段。永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的應 用，還有待其在本體設計和控制策略方面技術(shù)的成熟。

　　國內外研究動(dòng)態(tài)及存在問(wèn)題

　　目前，無(wú)刷直流電機在電動(dòng)汽車(chē)中的應用主要存在低速轉矩脈動(dòng)和退磁問(wèn)題。嚴重影響整車(chē)性能。對于轉矩脈動(dòng)，當前主要從電機本體設計和控制策略?xún)煞矫嫒胧謱ζ溥M(jìn)行抑制；對于退磁問(wèn)題，在電機設計方面要考慮工作溫度點(diǎn)、鐵磁材料結構和表面處理等問(wèn)題，在控制方面要采取措施，避免疲勞退磁和突然失磁。

　　研究?jì)热?/strong>

　　本論文擬設計一臺滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)性能要求的30kW無(wú)刷直流電機。主要研究?jì)热萑缦拢?/p>

　�。�1）合理設計電機槽開(kāi)口寬度、合理配置電機的極槽組合、合理調整磁路系統的尺寸，從而提高BLDC的功率密度，滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)對電機質(zhì)量小、功率密度高的要求。

　�。�2）通過(guò)合理的極槽組合，合理設計槽開(kāi)口寬度抑制轉矩脈動(dòng)，從而改善電動(dòng)汽車(chē)低速運行時(shí)的振動(dòng)和噪聲問(wèn)題。

　�。�3）對設計的樣機進(jìn)行實(shí)驗仿真。

　　研究意義

　　無(wú)刷直流電機是應用于電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)系統的最有前途的電機之一。本論文致力于對電動(dòng)汽車(chē)用BLDC存在的低速轉矩脈動(dòng)進(jìn)行研究，并通過(guò)合理設計進(jìn)一步提高電機的功率密度。通過(guò)實(shí)驗仿真驗證所提出方法的有效性，從而促進(jìn)BLDC在電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)系統上的應用。

　　可行性分析

　　BLDC轉矩脈動(dòng)的抑制是當前研究的熱點(diǎn)，通過(guò)閱讀相關(guān)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍和文獻，結合電動(dòng)汽車(chē)的性能要求，利用實(shí)驗室良好的實(shí)驗條件，完全可以設計出有效抑制低速轉矩脈動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)用大功率BLDC.

　　研究方法與步驟

　　1. 閱讀相關(guān)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍和文獻，全面掌握BLDC的原理和設計方法，深入了解課題當前的研究動(dòng)態(tài)和方法。

　　2. 學(xué)習電機設計和仿真軟件。

　　3. 結合電動(dòng)汽車(chē)性能要求，以減小轉矩脈動(dòng)，提高功率密度為主要目標，設計電機。

　　4. 對設計的樣機進(jìn)行實(shí)驗仿真，驗證其性能。

　　擬采用的技術(shù)措施

　　1. 根據電動(dòng)汽車(chē)的性能要求和電機的功率等級確定電機定轉子的參數和主要尺寸。

　　2. 使用Ansoft軟件為BLDC建模。

　　3. 利用有限元法驗證所設計的磁路系統結構和尺寸，槽開(kāi)口寬度等參數是否滿(mǎn)足設計目標。

　　課題進(jìn)展計劃

　　20XX.X-20XX.X 閱讀專(zhuān)業(yè)書(shū)籍和文獻，掌握BLDC基礎知識，了解課題當前研究動(dòng)態(tài)；

　　20XX.X-20XX.X 學(xué)習Ansoft軟件，對BLDC進(jìn)行建模。

　　20XX.X-20XX.X 在已有理論基礎上，對BLDC的磁路結構和尺寸、槽開(kāi)口寬度和極槽組合進(jìn)行合理設計，并進(jìn)行有限元分析，驗證其性能。

　　20XX.X-20XX.X 進(jìn)一步優(yōu)化設計的樣機，以滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的性能要求。

　　20XX.X-20XX.X 完成論文，畢業(yè)答辯。

　　主要參考文獻

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