單邊盤PMSM驅動的集成車輪設計及其驅動性能研究.pdf

1、目前電動輪普遍采用的徑向磁場驅動電機軸向尺寸大、低速時轉矩小，而盤式電機具有軸向尺寸小、重量輕、低速大轉矩的特點，為實現電動輪的集成化提供了有利條件。本文圍繞單邊盤PMSM驅動的集成車輪設計及盤式驅動電機的性能分析，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，完成了盤式驅動電機的輕量化構型，基于鉗盤式制動器的可維護性設計了盤式驅動電機與輪輻的一體化結構，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、成化設計，進而實現了常用鉗盤式制動器的空間布置，設計了一種方軸轉向傳動裝置，完成了集成車輪的整體結構設計。
　　基于ANSYS平臺，開發(fā)了盤式PMSM三維電磁場分析軟件，實現了電機構型設計、空載磁場分析和負載磁場分析等功能。
　　基于所開發(fā)的軟件，對所設計的盤式驅動電機進行了電磁場有限元仿真分析，得到了磁阻力矩、輸出轉矩、電磁轉矩和鐵磁吸力等力學性能參數。計算結果與徑向磁場電機對比，功率密度大，表明盤式電機在車輪輕量化應用上

3、具有較大的優(yōu)勢。進而對盤式驅動電機性能進行了影響因素分析，確定了內外徑比、定子槽寬和槽高對電機性能的具體影響。最后開展了電動車輪原型樣機的設計與分析工作，為將來的原型樣機性能試驗驗證奠定了基礎。
　　針對三維電磁場仿真分析運算量大、PC機運行困難的問題，提出了將盤式電機三維模型轉化成二維平面模型的計算方法。首先基于分環(huán)法將盤式電機沿徑向分成多個圓環(huán)，取每個圓環(huán)的中心曲面并展開得到二維平面模型，通過仿真，得到了各個平面模型的性能參數