永磁轮毂电机论文-马瑞轩

永磁轮毂电机论文-马瑞轩

导读:本文包含了永磁轮毂电机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电动汽车,模块化永磁轮毂电机,开路故障,匝间短路故障

永磁轮毂电机论文文献综述

马瑞轩[1](2019)在《电动汽车用54kW永磁轮毂电机系统研究》一文中研究指出针对电动汽车背景,直驱式轮毂电机除需要满足转矩转速要求外,还需要具有高可靠性和高容错性,发生故障能够及时诊断和处理,保证车辆和人员的安全。而相比于传统叁相电机,模块化永磁轮毂电机具有容错能力强,控制自由度高的特点,本文针对模块化永磁轮毂电机电磁设计、开路故障容错控制、匝间短路故障容错控制、匝间短路故障诊断和温度场等问题进行研究,主要工作如下:首先,对模块化永磁轮毂电机电磁设计和优化进行研究。本文选取定子模块化结构,研究模块化永磁轮毂电机子电机极槽配合选取原则,研究永磁体周向分块和轴向分块对永磁体损耗的影响规律,对比传统充磁方式和Halbach充磁方式对电机电磁性能的影响,研究槽口宽度对短路电流的影响,最后对比分析优化前后电机的转矩性能和效率分布。其次,对模块化永磁轮毂电机容错补偿策略进行研究。推导多模块电机控制原理,对模块化永磁轮毂电机一相开路和匝间短路故障容错补偿策略进行研究。分析电机正常工作时和故障时的电机性能,采用磁动势不变原则推导一相开路故障和匝间短路故障下子电机剩余两相的电流补偿策略,针对补偿后中性点电流不为零的问题,提出叁相四桥臂和模块间中性点互联两种容错拓扑结构,对比分析不同容错拓扑结构下的容错效果。再次,对匝间短路故障在线诊断方法进行研究。基于匝间短路等效电路模型,推导abc叁相坐标系下电机集中参数数学模型,搭建匝间短路仿真模型,结果表明,电机叁相电流信号、转矩信号、冲击电流和转矩信号均可作为匝间短路故障表现信号,以叁相电流为故障表现信号,从中提取负序电流信号作为故障特征信号,分析绕组不对称对负序电流的影响,最后选取各转速下匝间短路1%时的负序电流作为阈值,对匝间短路故障进行在线诊断。最后,对模块化永磁轮毂电机正常运行工况、一相开路和匝间短路容错运行时的温度分布进行研究。建立模块化永磁轮毂电机叁维温度场仿真模型,给出各关键区域等效的计算方法,仿真分析周向螺旋水路散热系数,研究电机工作在正常状态和容错状态下的温度分布,电机可以通过降额运行方式持续工作在一相开路和匝间短路容错状态。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

李士博[2](2019)在《叁相模块化永磁轮毂电机短路问题研究》一文中研究指出永磁同步轮毂电机因具备高速大扭矩的能力被越来越广泛应用于特种车辆上,特种车辆工作环境恶劣,轮毂电机在运行时可能会发生各种故障。在各种故障类型中,当属短路故障类型多样,危害严重。电机短路时,轻者带来较大转矩波动、局部温升和振动剧烈等问题,重者烧毁电机甚至整个电机驱动系统。切断故障相甚至故障供电模块不能根本上解决问题。如何准确地检测故障的发生,以及如何设计电机使其具有一定的短路故障承受能力是当前电机领域的研究热点。本课题针对电机短路故障时的短路电流、转矩性能、电磁力波及振动特性等方面进行研究,提出模块化轮毂电机方案。主要工作包括以下几个方面:首先,针对电机可能发生的短路故障类型,包括端部短路故障和匝间短路故障等,分析电机在故障状态下的短路电流和转矩性能的变化;针对匝间短路故障,建立并绕导线匝间短路故障模型,并分别从接触电阻阻值、短路发生的位置和短路匝数等叁个角度分析匝间短路故障下短路电流和转矩性能的变化。其次,基于电机正常运行状态下的电磁力波解析过程,分析并推导电机单相端部短路故障下电磁力波的表达式,对比两种状态下电磁力波谐波成分和振动特性的变化;分析电机故障状态和正常状态的电流、电磁力波和转矩等参数的变化,可以为故障检测提供研究方向。继而,为了提高电机的容错性,需对短路故障检测,由于匝间短路故障发生频率高且故障初期特征不明显,因而重点研究匝间短路故障的检测方案;研究对比包括检测线圈、电磁参数和振动特性在内的叁种检测方案对匝间短路故障的检测效果,针对最难检测的相邻导线短路位置接近时的匝间短路故障,分析叁种检测方案的检测精度,并最终讨论叁种检测方案的优势和不足之处。最后,针对模块化电机对短路故障的承受能力,分别从槽口、容错齿宽度和绕组结构等定子参数,极弧角度、极弧偏心距、磁肋宽度和V型磁极夹角等转子结构参数两个角度分析电机短路故障电流和转矩性能的影响因素,选择以牺牲最少电机输出为代价来最大程度抑制短路电流的容错方案;针对电机单相端部短路故障和匝间短路故障,提出了多种容错策略,分析对比不同容错策略下电机转矩性能、电磁力波和振动特性的变化规律,选取最适合的容错策略。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

张洪兵,杨思雨,康娟,丁计飞,秦亚坤[3](2019)在《纯电动客车用高速永磁轮边电机损耗分析方法研究》一文中研究指出针对纯电动客车用高速永磁轮边电机进行损耗分析方法研究。通过有限元模型对定子齿部、轭部以及转子铁耗进行计算,分别对不同工况下的电磁损耗进行分析,并考虑非正弦激励的影响,建立电磁损耗计算模型。通过设计损耗分离实验,利用无磁体转子电机分离机械损耗与空载铁耗,并对机械、杂散损耗分别建模,完善全工况点电机损耗计算模型。通过样机实验验证,该方法能够对同平台电机损耗进行准确分析。(本文来源于《微电机》期刊2019年05期)

杨定伟,邓兆祥,张河山,杨明磊,于锋[4](2019)在《永磁轮毂电机磁场解析建模》一文中研究指出利用谐波建模法提出一种可以在永磁电机研究中考虑导磁材料磁导率为有限值的永磁轮毂电机解析模型,分析了电机的电磁性能。在二维极坐标系下,将电机划分为永磁体、气隙、定子齿/槽、定子齿尖/槽开口四个求解域。在各求解域建立泊松方程和拉普拉斯方程,并联立边界条件求得通解中的谐波系数,从而得出各求解域矢量磁位解析表达式。计算了电机气隙磁感应强度、空载反电动势、输出转矩,通过有限元计算和样机实验验证了解析模型的正确性,并利用该模型研究了极弧系数和槽开口宽度对输出转矩的影响规律。(本文来源于《电工技术学报》期刊2019年07期)

陈蕾,孙跃,方金龙,鲍晓华[5](2019)在《永磁轮毂电机过载状态下的温升计算》一文中研究指出永磁轮毂电机过载状态下电机内部温升计算对电机安全运行和运行寿命分析至关重要。以一台30 kW的内置式永磁轮毂电机为例,提出了一种基于二维有限元模型快速分析极限过载能力的方法,建立叁维有限元模型,分析不同负载状态下电机内部的损耗分布,并以损耗为热源导入到有限元温度场。基于自然冷却计算电机各部分散热系数,通过稳态温度场分析额定转矩下永磁轮毂电机内部的温度分布,瞬态温度场分析极限过载下永磁轮毂电机内部的温度分布。所研究的内容对于电机过载能力分析及电机散热结构优化设计具有一定的理论参考价值。(本文来源于《电气工程学报》期刊2019年01期)

刘赛德[6](2019)在《电动汽车用双永磁轮毂电机驱动控制研究》一文中研究指出轮毂电机驱动系统作为电动汽车分布式驱动系统的一种形式,以其独有的结构特点和控制特点受到了国内外科研人员的广泛关注。双轮毂电机电动汽车由两个轮毂电机直接驱动,各电机的转矩转速独立可控,汽车驱动力控制更加灵活,为了充分发挥双轮毂电机驱动的性能优势,对轮毂电机控制策略以及双电机控制策略的研究显得尤为必要。因此,本文针对永磁轮毂电机研究了最大转矩电流比直接转矩控制策略,同时对双轮毂电机协调控制策略展开研究。本文首先介绍了在不同坐标系下的永磁同步电机数学模型和直接转矩控制策略。随后对比分析了最大转矩电流比控制在矢量控制和直接转矩控制中的异同点。并在空间矢量调制直接转矩控制的基础上,提出了一种基于有效磁链的最大转矩电流比直接转矩控制方法。该方法利用有效磁链建立起电磁转矩和定子磁链幅值之间的关系,通过对定子磁链幅值参考值的在线计算,省去了传统最大转矩电流比直接转矩控制中离线建立的表格,并结合牛顿-拉夫逊法简化了其数值计算过程。此外,针对双永磁轮毂电机驱动电动汽车直行和转向等工况,研究了一种虚拟主轴电子差速技术,将多电机协调控制中的虚拟主轴控制与电子差速相结合,以实现车辆的直线和转向行驶。本文通过仿真和实验对所提的基于有效磁链的最大转矩电流比直接转矩控制进行验证。仿真和实验结果表明,该方法能够实时准确地获得定子磁链幅值参考值,实现最大转矩电流比控制,能够降低定子电流幅值,减小电机铜损。此外,虚拟主轴电子差速控制方案的验证结果表明,该方法不仅可以实现车辆转向时的电子差速效果,还可以降低车辆直行时负载扰动对其影响,保证双电机的同步性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01)

赵玫,陈江岸,张云亮,刘亚帅[7](2019)在《转子斜极对永磁轮毂电机性能影响的研究》一文中研究指出针对目前航空地面特种车辆的电动化,设计出机场摆渡车用永磁轮毂电机。给出永磁轮毂电机基本尺寸和基本参数,利用有限元软件对电机空载特性与负载特性进行仿真计算;重点研究永磁体斜极对轮毂电机性能的影响,包括齿槽转矩、反电动势、电磁转矩等,综合分析确定电机最优结构尺寸。(本文来源于《微特电机》期刊2019年02期)

杨明磊,邓兆祥,张河山,杨定伟[8](2019)在《电动汽车永磁轮毂电机磁场非线性解析计算方法》一文中研究指出针对传统解析法通常假设铁磁材料磁导率为无穷大、忽略了磁饱和效应的问题,提出一种考虑铁磁材料磁导率非线性影响的磁场解析建模方法。利用复数形式的傅里叶级数和柯西乘积将材料磁导率嵌入到静磁场求解中,将永磁轮毂电机分为定子齿槽、气隙和永磁体3个求解域,以矢量磁位为求解变量,根据激励源的不同在各求解域建立拉普拉斯方程或泊松方程,联立边界条件求得各域矢量磁位。根据材料非线性B-H曲线,利用迭代算法得到了各工况下定子齿上的相对磁导率分布,计算了空载、电枢、负载磁场分布及输出转矩,并通过有限元法验证了该非线性解析法较传统解析法更准确。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2019年02期)

童琛,丁石川,杭俊,李国丽[9](2018)在《双叁相永磁轮毂电机开路故障时容错控制系统设计》一文中研究指出多相永磁同步电机因其高容错能力备受关注,在大功率和高可靠性场合具有很好的竞争力和发展前景。本文以相移30°双叁相永磁同步电机为研究对象,从多相电机的控制方法入手,根据双叁相电机的绕组结构特点,对其一相开路时的容错控制策略进行了较为深入的分析,采用调整剩余相电流的相位和幅值的容错方法,搭建仿真模型,验证了所提出的容错控制算法的正确性,有效地减少缺相后的转矩脉动,具有较好的动态性能,提高了驱动系统的可靠性。(本文来源于《日用电器》期刊2018年11期)

史黎明,陈江岸,王培龙,张志华,李耀华[10](2018)在《一种大转矩外转子永磁轮毂电机驱动特性分析》一文中研究指出提出一种大转矩外转子永磁轮毂电机,可用于纯电动机场摆渡车、机场大巴车、公交大巴车等。合理设计电机外转子的永磁磁极倾斜角,使电机相反电动势为只含有3次谐波的梯形波,线反电动势为正弦波,同时不降低电机的输出转矩。分析比较了采用不同矫顽力的磁钢对相反电动势的影响,兼顾转矩输出能力和电机调速范围后,选择了拥有合理矫顽力的永久磁钢。同时,搭建了基于Simplorer-Maxwell软件的场路联合仿真平台,比较、分析了基于正弦波磁场定向控制策略和基于方波控制策略的电机驱动特性。虽然两种方法都能实现转矩控制,但磁场定向控制策略的转矩波动更小。(本文来源于《电机与控制应用》期刊2018年11期)

永磁轮毂电机论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

永磁同步轮毂电机因具备高速大扭矩的能力被越来越广泛应用于特种车辆上,特种车辆工作环境恶劣,轮毂电机在运行时可能会发生各种故障。在各种故障类型中,当属短路故障类型多样,危害严重。电机短路时,轻者带来较大转矩波动、局部温升和振动剧烈等问题,重者烧毁电机甚至整个电机驱动系统。切断故障相甚至故障供电模块不能根本上解决问题。如何准确地检测故障的发生,以及如何设计电机使其具有一定的短路故障承受能力是当前电机领域的研究热点。本课题针对电机短路故障时的短路电流、转矩性能、电磁力波及振动特性等方面进行研究,提出模块化轮毂电机方案。主要工作包括以下几个方面:首先,针对电机可能发生的短路故障类型,包括端部短路故障和匝间短路故障等,分析电机在故障状态下的短路电流和转矩性能的变化;针对匝间短路故障,建立并绕导线匝间短路故障模型,并分别从接触电阻阻值、短路发生的位置和短路匝数等叁个角度分析匝间短路故障下短路电流和转矩性能的变化。其次,基于电机正常运行状态下的电磁力波解析过程,分析并推导电机单相端部短路故障下电磁力波的表达式,对比两种状态下电磁力波谐波成分和振动特性的变化;分析电机故障状态和正常状态的电流、电磁力波和转矩等参数的变化,可以为故障检测提供研究方向。继而,为了提高电机的容错性,需对短路故障检测,由于匝间短路故障发生频率高且故障初期特征不明显,因而重点研究匝间短路故障的检测方案;研究对比包括检测线圈、电磁参数和振动特性在内的叁种检测方案对匝间短路故障的检测效果,针对最难检测的相邻导线短路位置接近时的匝间短路故障,分析叁种检测方案的检测精度,并最终讨论叁种检测方案的优势和不足之处。最后,针对模块化电机对短路故障的承受能力,分别从槽口、容错齿宽度和绕组结构等定子参数,极弧角度、极弧偏心距、磁肋宽度和V型磁极夹角等转子结构参数两个角度分析电机短路故障电流和转矩性能的影响因素,选择以牺牲最少电机输出为代价来最大程度抑制短路电流的容错方案;针对电机单相端部短路故障和匝间短路故障,提出了多种容错策略,分析对比不同容错策略下电机转矩性能、电磁力波和振动特性的变化规律,选取最适合的容错策略。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

永磁轮毂电机论文参考文献

[1].马瑞轩.电动汽车用54kW永磁轮毂电机系统研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[2].李士博.叁相模块化永磁轮毂电机短路问题研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[3].张洪兵,杨思雨,康娟,丁计飞,秦亚坤.纯电动客车用高速永磁轮边电机损耗分析方法研究[J].微电机.2019

[4].杨定伟,邓兆祥,张河山,杨明磊,于锋.永磁轮毂电机磁场解析建模[J].电工技术学报.2019

[5].陈蕾,孙跃,方金龙,鲍晓华.永磁轮毂电机过载状态下的温升计算[J].电气工程学报.2019

[6].刘赛德.电动汽车用双永磁轮毂电机驱动控制研究[D].南京航空航天大学.2019

[7].赵玫,陈江岸,张云亮,刘亚帅.转子斜极对永磁轮毂电机性能影响的研究[J].微特电机.2019

[8].杨明磊,邓兆祥,张河山,杨定伟.电动汽车永磁轮毂电机磁场非线性解析计算方法[J].西安交通大学学报.2019

[9].童琛,丁石川,杭俊,李国丽.双叁相永磁轮毂电机开路故障时容错控制系统设计[J].日用电器.2018

[10].史黎明,陈江岸,王培龙,张志华,李耀华.一种大转矩外转子永磁轮毂电机驱动特性分析[J].电机与控制应用.2018

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