【摘 要】
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伴随国家政策的号召,电动汽车行业发展十分迅速,汽车企业推出众多的新能源汽车品牌在大众眼前,这也带动了电机行业的发展。与此同时,国内外电机技术逐步提升,永磁材料如钕铁硼等性能的进步,使得永磁同步电机变为高校科研院所和汽车工业研发的热门,行业内已对电机的转矩密度、减小热负荷、提升效率等方面均有大量的研究工作。不管是传统汽车工业行业内的公司还是高校科研院所,他们在关注电动汽车电机的运行性能同时,开始侧重
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伴随国家政策的号召,电动汽车行业发展十分迅速,汽车企业推出众多的新能源汽车品牌在大众眼前,这也带动了电机行业的发展。与此同时,国内外电机技术逐步提升,永磁材料如钕铁硼等性能的进步,使得永磁同步电机变为高校科研院所和汽车工业研发的热门,行业内已对电机的转矩密度、减小热负荷、提升效率等方面均有大量的研究工作。不管是传统汽车工业行业内的公司还是高校科研院所,他们在关注电动汽车电机的运行性能同时,开始侧重解决电动汽车电机的振动噪声问题。电动汽车电机的振动噪声特性直接影响电动汽车整车的NVH（Noise,Vibration,Harshness噪声、振动与声振粗糙度）特性,对汽车的司机、乘客的乘车体验影响较大。本课题以一台外转子永磁同步电机为例,探究轮毂电机的振动噪声特性。课题的主要工作如下:首先对电机的径向电磁力进行理论分析,确定阶次、幅值对振动噪声特性影响的规律;对不同结构的轮毂电机外壳进行模态分析,确定此模型可以作为轮毂电机有限元计算模型;使用ANSYS有限元软件模拟轮毂电机负载运行时的振动噪声特性。其次,研究轮毂电机的振动噪声影响因素和抑制措施。对比了不同转子结构、不同极弧系数、定子齿部不同的辅助槽方案以及不同控制策略下,轮毂电机的振动噪声表现。发现对于外转子结构的电机:表贴式结构的电机振动噪声特性要优于内置式;转子极弧系数在0.75时,电机的振动噪声特性较好;不对称的矩形辅助槽可以更好地优化电机的振动噪声特性;直接转矩控制产生的电流激励下,电机的振动噪声特性较好。最后根据前文的研究,完成了一台额定功率10k W,额定转速500r/min的10极36槽轮毂电机的设计。根据配适的15寸轮毂,确定了电机的主要尺寸;对比了三种极槽配合方案的电机性能;计算了电机绕组的方案。利用ANSYS有限元软件模拟仿真了电机的空载、负载及震动噪声特性。最终方案的振动噪声特性效果有明显改善。
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