電動汽車驅(qū)動電機(jī)匹配設(shè)計-資料下載頁
2025-06-30 07:29本頁面
【正文】 電動是采用了控制性能最好和成本較低的直流電動機(jī)。隨著電機(jī)技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、電力電子技術(shù)和自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展，交流電動機(jī)。永磁元刷直流電動機(jī)和開關(guān)磁阻電動機(jī)顯示出比直流電動機(jī)更加優(yōu)越的性能，在電動汽車上，這些電動機(jī)逐步取代了直流電動機(jī)。表2為現(xiàn)代電動汽車所采用的各種電動機(jī)的基本性能比較。目前交動機(jī)、永磁電動機(jī)和開關(guān)磁阻電動機(jī)以及它們的控制裝置，成本還比較高，形成批量生產(chǎn)以后，這些電動機(jī)和單元控制裝置的價格會迅速降低，將能夠滿足經(jīng)濟(jì)效益的要求，并使電動汽車整車價格降低10]。表2 現(xiàn)代電動汽車驅(qū)動電動機(jī)的基本性能比較項目直流電動機(jī)感應(yīng)電動機(jī)永磁無刷直流電動機(jī)開關(guān)磁阻電動機(jī)功率密度低中高較高峰值效率/%85~8990~9595~9790負(fù)荷效率/%80~8790~9285~9778~86轉(zhuǎn)速范圍/（r/min）4000~800012000~150004000~1000015000可靠性一般好優(yōu)秀好結(jié)構(gòu)的堅固性差好一般優(yōu)秀電機(jī)的外形尺寸大中小小電動機(jī)的質(zhì)量重中輕輕電動機(jī)成本/（美元/kW）108~1010~158~10控制操作性能最好好好好控制器成本低高高一般經(jīng)比較，該車選用輪轂式電動轎車開關(guān)磁阻電機(jī)（專利號：201020193561），數(shù)量為4個，具體參數(shù)如下，表3：表 3 計算和最終確定電機(jī)參數(shù)電機(jī)參數(shù)計算總數(shù)值確定總數(shù)值每個電機(jī)數(shù)值峰值功率/kw758020額定功率/kw254010最大轉(zhuǎn)矩/Nm150150額定轉(zhuǎn)矩/Nm5050最大轉(zhuǎn)速/（r/min）300030003000額定轉(zhuǎn)速/（r/min）200020002000開關(guān)磁阻電機(jī)是開關(guān)磁阻電機(jī)傳動系統(tǒng)的執(zhí)行元件，其結(jié)構(gòu)如圖7和圖8所示圖 7 電動汽車開關(guān)磁阻電機(jī)圖 8 定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)其工作原理如圖911] 圖 9 開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理圖電機(jī)是純電動車（EV）最為重要的部分之一，但由于輪轂所處的部位同時是比較惡劣的地方，所以輪轂電機(jī)的電動汽車設(shè)計中也需特殊設(shè)計。 電機(jī)形狀位置設(shè)計輪轂電機(jī)位于車輪，該車采用輪胎型號：215/65 R1612]；則根據(jù)公式:自由半徑 （9）汽車車輪的自由半徑r=（215*65%*2+16*）/2=根據(jù)公式：滾動半徑 （10）其中，F(xiàn)為計算常數(shù)，子午輪胎F=，d為輪胎的自由直徑。所以車輪半徑=(2r)/2π=。 電機(jī)冷卻設(shè)計在傳統(tǒng)電動機(jī)一般風(fēng)冷便可以達(dá)到電機(jī)冷卻效果，但是電動汽車的電機(jī)是整個汽車動力的來源，由上面數(shù)據(jù)可知輪轂電機(jī)最大功率可達(dá)20kw，所以，我選擇水冷方式對輪轂電機(jī)冷卻。電機(jī)密封表面與水套連接，電機(jī)部分整體浸在冷卻液中，電機(jī)發(fā)熱大部位有凸出的散熱片，電機(jī)旋轉(zhuǎn)同時，散熱片對冷卻液壓縮驅(qū)動，代替汽車水泵。原理圖如下： 圖5 輪轂電機(jī)水冷設(shè)計簡圖本設(shè)計參考于 專利：水冷電動輪轂，此發(fā)明包括左輪轂架、右輪轂架、箱體、外轉(zhuǎn)子電機(jī)、軸、車輪和制動器，左輪轂架和右輪轂架與箱體相對固定連接，電機(jī)定子與軸之間的空腔內(nèi)設(shè)置內(nèi)冷卻水箱，內(nèi)冷卻水箱固定設(shè)置在箱體內(nèi)，電機(jī)定子緊密貼合固定套在內(nèi)冷卻水箱的外殼上；還包括外冷卻水箱，外冷卻水箱設(shè)置于電機(jī)外圓周，外冷卻水箱和內(nèi)冷卻水箱之間通過至少一條通道連通，本發(fā)明利用冷卻水的對流原理，能夠有效散失電機(jī)運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量，并且在電機(jī)長時間運轉(zhuǎn)時仍能有效散失熱量，保證電機(jī)有較高的工作效率，從而節(jié)約能源，延長電機(jī)使用壽命；結(jié)構(gòu)簡單緊湊，并不增加電動輪轂的體積，適合于電動車輛輕便靈活的特點；外冷卻水箱構(gòu)成箱體壁，進(jìn)一步簡化本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。（專利號：200810069915） 總結(jié)隨著現(xiàn)在的世界能源短缺，電動汽車在汽車行業(yè)里的地位逐步占有不可忽視位置，而輪轂電機(jī)便是汽車的另一個改革方向。山東貝格新能源科技是一家專業(yè)從事新能源汽車整車生產(chǎn)級解決方案的高科技公司，由于傳統(tǒng)汽車的發(fā)展已達(dá)一個相當(dāng)成熟的階段，這里只能參考部分傳統(tǒng)性能參數(shù)進(jìn)行設(shè)計選擇電動汽車的動力參數(shù)，經(jīng)過計算得出電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。 問題與展望 由于本人水平限制，論文僅由電機(jī)理論參數(shù)，設(shè)計選擇出電機(jī)的最基本參數(shù)，在其中，我選擇的開關(guān)磁阻電機(jī)也是比較新的技術(shù)，對其數(shù)據(jù)仿真對比相對比較困難，也同時難以形成比較真實的仿真。未來應(yīng)當(dāng)將它放入電機(jī)測試平臺進(jìn)行功率、扭矩測試進(jìn)行更近一步的數(shù)據(jù)仿真。此外，這里還涉及了電機(jī)的密封與散熱問題，水套如何與電機(jī)進(jìn)行更好的密封，以及抵抗外界碰撞、震動的能力需要進(jìn)一步的測試設(shè)計。最后，電動汽車是一個集機(jī)械設(shè)計、電控技術(shù)、電池技術(shù)為一體的復(fù)雜的、多樣的系統(tǒng)工程。更多具體信息請關(guān)注山東貝格新能源，本文還有很多需要改進(jìn)的地方和有待進(jìn)一步研究的難點。相信電動汽車必定在新技術(shù)的開發(fā)下有個美好的前景。 20
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