电动车用轴径向径向磁通复合结构永磁同步电机的研究

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1、工学硕士学位论文电动车用轴径向-径向磁通复合结构永磁同步电机的研究沈琳哈尔滨工业大学2008年6月国内图书分类号：TM351国际图书分类号：621.3工学硕士学位论文电动车用轴径向-径向磁通复合结构永磁同步电机的研究硕士研究生：沈琳导师：郑萍教授申请学位：工学硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气工程系答辩日期：2008年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM351U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONANAXIALRAD

2、IAL-RADIALFLUXCOMPOUND-STRUCTUREPERMANET-MAGNETSYNCHRONOUSMACHINEUSEDFORHYBRIDELECTRICVEHICLECandidate：ShenLinSupervisor：Prof.ZhengPingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringAffiliation：ElectricalMachineandApparatusDateofDefence：June,2008Degree-Conferring-Institution：

3、HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要为了优化发动机工作区域，降低车辆的油耗和排放，混合动力汽车的无级变速器和起动发电机的结构与控制技术得到了不断发展和改进，各种新结构、新原理和新材料的复合结构电机逐渐成为人们研究的热点。本文所研究的轴径向-径向磁通复合结构永磁同步电机系统就是一种新颖混合动力系统的核心部分，它的研究对混合动力电动汽车的环保和节能具有实际意义。首先，轴径向-径向磁通复合结构永磁同步电机不但在功能上将与行星齿轮的动力分配装置达到异曲同工的效果，而且具有结构简单、紧凑的特点，通过

4、对其结构、运行原理等的理论分析，选择了最优的轴径向-径向磁通电机拓扑结构；对其磁路走向的分析得出设计轴径向电机时，要注意防止轭部过饱和。其次，电机铁芯材料硅钢片和软磁复合材料（SoftMagneticCompositeMaterial,以下简称SMC）各有千秋，但如果将二者直接进行比较，SMC在低频领域铁耗很大，性能远不及硅钢片；而且在中高频应用领域只是能够降低更多的损耗，但其导磁性能差的缺点还是没能弥补；通过采用硅钢片不同的叠片结构，实现了轴径向磁通的电机结构，且性能优良、成本低。考虑实际装配的方便，提出了轴径向磁通永磁同步电机的新型折叠

5、绕组结构，并推导了复合结构电机的基本电磁关系，得出此类电机的设计规律；分别应用二维和三维有限元方法对其进行仿真分析，得出可以对三个组合电机分别设计以节省计算时间和硬件资源，提高计算精度；与普通外转子电机性能进行对比，充分体现了复合结构电机功率密度大的优势，总结了轴径向-径向磁通电机的特点。最后，分析了复合结构电机的损耗，采用双层集中绕组减少了铜耗，对电机极数的优化降低了电机基本铁耗，通过对各个组合电机磁场波形的优化减少了电机的杂散损耗。关键词永磁同步电机；复合结构；轴径向-径向磁通；软磁复合材料；叠片方式--I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文

6、AbstractForoptimizingtheefficiencyofinternalcombustionengine(ICE)andreducingthefuelconsumptionandemission,thestructureandcontroltechnologyofelectricalvariabletransmissionandstartgeneratorinHEVhavebeengreatlyimproved.Manynovelelectricmachineswithspecialstructureornewmateria

7、lbecomesthehotspotofinvestigationgradually.Theaxial/radial-radialfluxcompound-structurepermanent-magnetsynchronousmachineisthekeypartofanovelserial-parallelcombinedhybridsystem.Fortheenvironmentprotectionandenergyconservation,itismeaningfultoresearchthissystem.Firstly,thec

8、ompoundstructuremachinenotonlyachievesthesamefunctionasthepowersplit,butalsohasthestructu