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复合结构永磁电机

2018-2-24 14:05:58 3922 复合结构永磁电机

0 基于复合结构永磁电机的混合动力车（HybridElectric Vehicle，HEV）具有电磁式动力传动系统。复合结构永磁电机作为电气无级变速器（Electrical continuously Variable Transmission，EVT），可实现传动比的连续变化。理论分析证明，若辅以一定的控制策略，复合结构永磁电机可完全取代丰田 Prius 系列混合动力车中的行星齿轮机构，实现内燃机（Internal Combustion Engine，ICE）怠速停机、动力补偿及制动能量回馈等功能，同时可使内燃机不依赖于工况而始终运行于最优效率区，提高燃油经济性、降低排放[1,2]。目前，国内外学者主要在结构设计、数学建模、效率分析、冷却系统设计、双转子结构无刷化等方面，对复合结构永磁电机的本体展开深入研究，为其进一步发展和实际应用奠定了理论基础。现有研究主要包括以下两方面[3-7]：①基于复合结构永磁电机的混合动力车中机电耦合：根据总结出的不同工作模式下的能量传递规律，复合结构永磁电机可分别替代传统混合动力车中的无级变速器、起动机、发电机、离合器等装置实现 CVT 模式、起动机模式、发电机模式、制动模式等多种工作模式，和内燃机共同作用驱动车辆；②基于复合结构永磁电机的混合动力车中整车控制策略：针对复合结构永磁电机造成混合动力车动力传输拓扑改变的问题，分析传统串、并联混合动力车控制策略在这种新型结构混合动力车中的应用，通过对复合结构永磁电机中内、外电机的控制，以调节内燃机和储能装置的能量输出。然而，通过在复合结构永磁电机的外转子内、外表面安装永磁体，虽然减小了电机体积、提高了能量密度，但是复合激磁源易使电机内部磁场耦合严重，造成复合结构永磁电机难以控制，且电机发热剧烈。本文针对复合结构永磁电机中的磁场耦合问题展开研究，首先对混合动力车用复合结构永磁电机进行参数匹配，获得与丰田 Prius 系列混合动力车中的丰田混合动力系统（Toyota Hybrid System， THS）相同的动力性能；然后建立复合结构永磁电机内部等值磁路模型，并以此为基础探索复合结构永磁电机内部磁场耦合规律；最后，建立复合结构永磁电机 2D-Ansoft 仿真模型，得到其在不同工作模式下的内部磁场分布，并提出复合结构永磁电机的内部磁场解耦设计方案。永磁同步电机，文中称为“内电机”和 EM1 电机。基于复合结构永磁电机的混合动力车结构框图如图 1 所示，复合结构永磁电机的内转子与内燃机同轴相连，外转子连接车内的主减速器。购线网：http://www.gooxian.com/ 0
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