电动车用直驱式横向磁场轮毂电机研究与实践

摘要

在能源危机和环境污染背景下，电动车研究方兴未艾，我国也设立重大科技专项，投入了巨大人力和财力。横向磁场永磁电机(TFPMM)是近年发展起来的一种新型永磁电机，具有效率高、转矩密度大、适合低速运行等特点，在直驱场合有广泛应用前景。本文以一种轴向磁化的新型横向磁场永磁电机为基础，针对电动车用直驱式轮毂电机的特点进行了研究。主要内容有：
　　 ⑴课题背景、课题意义及课题技术优势介绍。
　　 ⑵横向磁场永磁电机概述，包括工作原理、结构特点、拓扑形式、等效电路、研究现状和存在的主要问题等。
　　 ⑶TFPMM磁场研究。利用有限元软件ANASYS对新型TFPMM磁场进行分析，包括空载磁场的分布特点、空载磁通、自定位转矩的变化曲线，以及结构参数优化和附加气隙影响等。
　　 ⑷TFPMM样机设计制作，包括TFPMM机械图纸设计、零部件制作和电机组装等。
　　 ⑸TFPMM样机试验与分析。通过对样机进行发电机、空载、负载和同步机运行实验和数据分析研究，对电机性能有了全面而深入的理解。
　　 ⑹TFPMM建模与仿真。利用MatLab/Simulink建立TFPMM仿真模型，分析空载、三相不对称、转子擦缸以及反电动势系数、绕组电阻对TFPMM性能的影响。
　　 以上各研究内容基本上达到了预期目的，使我们对TFPMM的设计、制作和运行积累了宝贵的经验，并为我们改进TFPMM的机械结构和电磁设计方案确定了途径。