單邊盤PMSM驅(qū)動(dòng)的集成車輪設(shè)計(jì)及其驅(qū)動(dòng)性能研究.pdf

1、目前電動(dòng)輪普遍采用的徑向磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸向尺寸大、低速時(shí)轉(zhuǎn)矩小，而盤式電機(jī)具有軸向尺寸小、重量輕、低速大轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)輪的集成化提供了有利條件。本文圍繞單邊盤PMSM驅(qū)動(dòng)的集成車輪設(shè)計(jì)及盤式驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能分析，開展了以下研究：
　　提出了集成車輪的分段式軸截面布置方案，完成了盤式驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輕量化構(gòu)型，基于鉗盤式制動(dòng)器的可維護(hù)性設(shè)計(jì)了盤式驅(qū)動(dòng)電機(jī)與輪輻的一體化結(jié)構(gòu)，完成了懸架系統(tǒng)在單軸截面上螺旋彈簧左右布置、減振器上下布置的集

2、成化設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了常用鉗盤式制動(dòng)器的空間布置，設(shè)計(jì)了一種方軸轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置，完成了集成車輪的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　基于ANSYS平臺(tái)，開發(fā)了盤式PMSM三維電磁場(chǎng)分析軟件，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)構(gòu)型設(shè)計(jì)、空載磁場(chǎng)分析和負(fù)載磁場(chǎng)分析等功能。
　　基于所開發(fā)的軟件，對(duì)所設(shè)計(jì)的盤式驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行了電磁場(chǎng)有限元仿真分析，得到了磁阻力矩、輸出轉(zhuǎn)矩、電磁轉(zhuǎn)矩和鐵磁吸力等力學(xué)性能參數(shù)。計(jì)算結(jié)果與徑向磁場(chǎng)電機(jī)對(duì)比，功率密度大，表明盤式電機(jī)在車輪輕量化應(yīng)用上

3、具有較大的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)而對(duì)盤式驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能進(jìn)行了影響因素分析，確定了內(nèi)外徑比、定子槽寬和槽高對(duì)電機(jī)性能的具體影響。最后開展了電動(dòng)車輪原型樣機(jī)的設(shè)計(jì)與分析工作，為將來的原型樣機(jī)性能試驗(yàn)驗(yàn)證奠定了基礎(chǔ)。
　　針對(duì)三維電磁場(chǎng)仿真分析運(yùn)算量大、PC機(jī)運(yùn)行困難的問題，提出了將盤式電機(jī)三維模型轉(zhuǎn)化成二維平面模型的計(jì)算方法。首先基于分環(huán)法將盤式電機(jī)沿徑向分成多個(gè)圓環(huán)，取每個(gè)圓環(huán)的中心曲面并展開得到二維平面模型，通過仿真，得到了各個(gè)平面模型的性能參數(shù)