ISG轻混合动力总成开发

《ISG轻混合动力总成开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、ISG轻混合动力总成开发ISG电机的布置形式ISG电机的选择永磁开关磁阻电机的设计永磁开关磁阻电机控制器的设计初步实验结果介绍内容ISG电机的布置形式ISG电机可根据体积和功率的不同，布置在发动机的不同位置:（1）与发动机同轴，在发动机之后、离合器之前；（2）在离合器之后，与变速箱二轴相结合；（3）与发动机同轴，在离合器之后与变速箱一轴结合；（4）利用带式传动装置（如齿型带）配置的ISG(BSG)电机；（5）双轴侧置，在发动机之后、离合器之前；（6）双轴侧置，在离合器之后、变速箱之前；上述6种布置形式各有优缺点，同轴布置较双轴布置结构紧凑；双轴布

2、置可以提高电机转速和输出功率，使比功率增大；利用带式传动装置又最大限度地减小了对发动机的改造。综合比较各种布置后，我们认为第（1）种和第（2）种方案最有代表性，我们建议采用第（1）种方案，该方案可以取代飞轮、发电机和起动机，通过对电机的合理设计使电机与发动机合理匹配满足整车需求。6种布置形式的比较：第（1）种布置形式特点:1.电机是扁平的；2.结构紧凑，易于布置；3.对其它的附件影响小；4.控制策略相对简单；5.改造成本低；6.发动机与电机一同旋转(消耗分三部分)；特点:1.电机是柱形的，与变速器二轴结合，改变扭矩耦合器设计，增大扭矩；2.对发动

3、机、变速器进行改造；3.实现纯电动，但需增加制动和转向助力系统；4.增加电控离合器；5.现有车型改造布置有一定难度；第（2）种布置形式在现有条件下，本着经济性原则，在轻型轿车上采用第一种方案是最佳选择，若能对发动机进行一些改动则会达到理想效果。第二种方案对提高电机的比功率有好处，但目前存在布置和成本问题。(1)、(2)布置形式的比较：ISG电机的选择项目直流电动机感应电动机永磁无刷直流电动机开关磁阻电动机功率密度低中高较高峰值效率/%85—8980—9090—95>90转速范围/（r/min）4000—800012000—150004000—10

4、000>15000可靠性一般好好优秀结构的坚固性差好一般优秀电机的外形尺寸大中小小电动机的质量重中轻轻电动机的成本/（美元/kw）108—1010—158—10控制操作性能最好好好好控制器成本低高高一般各式电机比较DSPM90年代出现。与开关磁阻电机相适，双凸极。定子或转子上放永久磁铁。转矩电流比是开关磁阻电机的1.7倍，是永磁无刷直流电机的1.7倍，是永磁同步电机的1.2倍，是感应电机的3.2倍。转矩惯量比是开关磁阻电机的1.4倍，是永磁无刷直流电机的5.8倍，是永磁同步电机的3.6倍，是感应电机的10倍，用磁不到永磁无刷直流电机和永磁同步电机

5、的一半。永磁开关磁阻电机的设计永磁开关磁阻电机概述永磁开关磁阻电机原理结构定子转子永久磁铁线圈ABCAAACCCBBB动画演示电机形式:永磁开关磁阻电机功率:电源电压:(直流高有利)额定转速:额定效率:运行方式:连续运行绝缘等级:H给定数据根据相数和极数的相互关系:(1)相数(其中n为自然数)(2)转子磁极极数为偶数(3)定、转子极数必须满足条件符号LCM为最小公倍数我们选取:相数定子极数转子极数1.相数和极数(1)电磁功率(2)细长比取0.4(永磁电机需散热性好,故适当取小)2.绕组端电压U绕组端电压U=144V3.主要尺寸和参数的选择与计算(

6、3)转子外径根据方程其中为电流系数比,这里以理想方波电流预取为0.707，计算得。(5)铁心叠长根据类比和工程结构特点，最终圆整后取70mm。(6)定子外径由开关磁阻电机尺寸对照表类比得由于这里采用的是永磁开关磁阻电机，虽然结构与开关磁阻电机相似，但其机构更紧凑，加之考虑到日后要安装在汽车上，故取，则。(1)气隙g预取0.6mm。(2)定、转子极弧、由开关磁阻电机尺寸对照表类比取得。(3)定、转子极、4.其他结构尺寸(4)第二气隙(5)定、转子轭高、(由于定子上还要安放永磁体，故定子轭高需要适当增加)圆整后得(6)轴径轴径偏大，取,,不变，调整以

7、取得较小的电感。(7)定子槽深(8)有效铁心长度(为铁心叠压系数)(9)转子极距综上所述,通过类比法和计算ISG电机尺寸汇总如下表:取，重新校核则每极定子绕组匝数圆整后得5.每相绕组串联匝数在理想线性假设下（参考右图）总的电磁转矩为6.ISG电机总电磁转矩式中：、——永久磁钢单独作用下在转子位置角、时的定子磁极平均磁通密度(、)——定子铁心内径——铁心有效长度由上式可知，当电机结构和永久磁钢磁特性一定，电机输出转矩取决于绕组电流与每相绕组匝数的乘积，这就给电机的设计提供了更大的空间，最后根据具体要求，优化绕组电流和绕组匝数的组合。永磁开关磁阻电机

8、控制器的设计1.主回路与交流异步感应电机相同；2.与开关磁阻电机不同，是交流电机；3.力矩脉动比异步感应电机大，比开关磁阻电机小；4.两