王曉遠(yuǎn),呂海英
(天津大學(xué),天津 300072)
增程式電動(dòng)汽車永磁同步發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)與改進(jìn)
王曉遠(yuǎn),呂海英
(天津大學(xué),天津 300072)
介紹和分析了城市應(yīng)用緊湊型增程式電動(dòng)汽車的運(yùn)行工況,并討論了增程器專用發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)要求?;谄涮匦砸蠖x了增程器的需求功率,并對(duì)增程器專用發(fā)電機(jī)進(jìn)行了合理優(yōu)化,分別從改善振動(dòng)和噪聲、減重、減小齒槽轉(zhuǎn)矩以及改善漏磁方面考慮,改進(jìn)后的永磁同步發(fā)電機(jī)性能得到進(jìn)一步的提升,為緊湊型車用增程器永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā)提供了參考。
電動(dòng)汽車;緊湊型增程器;永磁同步發(fā)電機(jī);結(jié)構(gòu)優(yōu)化
隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展,越來越多類型的電動(dòng)汽車被人們?cè)O(shè)計(jì)和開發(fā)出來??偨Y(jié)目前市場(chǎng)上的電動(dòng)汽車包括有,純電動(dòng)汽車(EV)、混合動(dòng)力汽車(HEV)、插電式混合動(dòng)力(PHEV)、燃料電池汽車(FC)。對(duì)于混合動(dòng)力汽車,系統(tǒng)集成和控制較為復(fù)雜,技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大,且節(jié)能水平直接受系統(tǒng)集成技術(shù)水平的影響。對(duì)于純電動(dòng)汽車,由于電池技術(shù)的限制,續(xù)駛里程始終不能達(dá)到理想的水平[1];另一方面,充電站、電池回收等配套設(shè)施和方案仍不完善,使純電動(dòng)汽車的日常使用受到很大的限制。 燃料電池汽車同樣受到配套設(shè)施不足的制約,且相對(duì)于四通八達(dá)的電網(wǎng)重新建設(shè)足夠密集的管網(wǎng),使燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展緩慢?;旌蟿?dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車以及燃料電池汽車緩慢的市場(chǎng)化進(jìn)程促使人們尋找其他的方案,增程式電動(dòng)汽車(Extended-Ranger Electrical Vehicles,EREVs)應(yīng)運(yùn)而生。它內(nèi)部集成了一個(gè)小的發(fā)電機(jī)組-增程器(RE),解決了純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程短的問題。同時(shí)汽車在最高時(shí)速以及加速度方面具有較好的性能。EREVs與插入式混合動(dòng)力汽車(PHEVs)之間的區(qū)別是,PHEVs是基于傳統(tǒng)的混合動(dòng)力汽車開發(fā)的,因此其動(dòng)力輸出部分仍會(huì)直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連,使發(fā)動(dòng)機(jī)無法長時(shí)間工作在高效狀態(tài),尾氣排放及燃油經(jīng)濟(jì)性仍不甚理想[2]。而EREVs的設(shè)計(jì)是基于純電動(dòng)汽車,當(dāng)電量充足時(shí),EREVs可以以純電動(dòng)模式行駛 ,僅當(dāng)荷電狀態(tài)SOC達(dá)到一定狀態(tài)時(shí)RE中的發(fā)電機(jī)組啟動(dòng),此時(shí)整車工作在串聯(lián)混合動(dòng)力模式。EREVs主要的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 EREVs系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
增程器發(fā)電機(jī)根據(jù)電池容量的大小及控制策略的不同向蓄電池組或者電動(dòng)機(jī)提供能量和功率,由于增程器在結(jié)構(gòu)及性能方面均有特殊的要求,使得發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同于傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)。因此本文將從城市應(yīng)用(70 km的行駛范圍)EREVs的需求角度出發(fā),分析其運(yùn)行工況,從中得出適合增程器應(yīng)用的緊湊高效發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì),最后以一臺(tái)永磁同步發(fā)電機(jī)為例,按照增程器的功能要求對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn),經(jīng)仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,改進(jìn)后的發(fā)電機(jī)在重量、噪聲、輸出電壓等方面均很好的滿足了城市EREVs的要求。
增程器中的發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)配合給電池充電有兩種不同的工作方式,主要取決于汽車本身的電池容量(SOC)的高低。增程器的工作模式如圖2所示。
圖2 EREVs的兩種工作模式
當(dāng)電動(dòng)汽車的電池容量較高時(shí),電動(dòng)汽車工作在charge-depleting(CD)[3]狀態(tài)下,此狀態(tài)為純電動(dòng)工作模式。當(dāng)電池容量較低時(shí),為保持比較高的充電閾值,電動(dòng)汽車工作在charging-sustaining (CS)[3]狀態(tài)。采用CS策略時(shí),當(dāng)電池的SOC值降低到限值以下時(shí),增程器中的發(fā)動(dòng)機(jī)便啟動(dòng),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,一方面為電動(dòng)機(jī)提供必要的功率,另一方面為電池組充電。在CS階段,本文設(shè)計(jì)的增程器采用開關(guān)式的控制模式,即系統(tǒng)設(shè)定一個(gè)SOC閾值SOClow和SOChigh,增程器系統(tǒng)通過on-off控制的方法將SOC控制在兩個(gè)閾值之間[4,7],如圖2所示。確定增程器的輸出功率應(yīng)根據(jù)動(dòng)力系統(tǒng)以及蓄電池組的功率和能量需求決定。當(dāng)選擇的增程器功率輸出較低時(shí),并不能提供充足的能量以使電池的SOC保持在有效范圍內(nèi),也就不能實(shí)現(xiàn)增加汽車行駛里程的目的。如果發(fā)電機(jī)選擇功率過高時(shí),過高的輸出功率會(huì)使電池的SOC迅速升至上限值,這會(huì)使增程器頻繁的在CD與CS模式間切換,使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性下降,以及較短的充放電循環(huán)時(shí)間,使電池組的充放電次數(shù)增多,進(jìn)而影響蓄電池組的壽命。因此過高的輸出功率降低了增程器的平均效率,增大了成本及復(fù)雜程度。由此得出結(jié)論,發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)滿足整車功率需求,結(jié)合電動(dòng)汽車長途行駛工況、平均行駛里程等參數(shù)進(jìn)行確定,使蓄電池組達(dá)到較小的充放電循環(huán)速度,降低電池成本。
近年增程器的開發(fā)越來越受關(guān)注,國外一些公司對(duì)EREVs技術(shù)的研究已經(jīng)處于實(shí)用階段。目前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品有Lotus公司開發(fā)的35 kW增程器使用傳統(tǒng)內(nèi)置式永磁同步發(fā)電機(jī)1.2 L三缸內(nèi)燃機(jī)相配合,發(fā)電機(jī)重量大約40 kg,具有技術(shù)成熟、成本低、投入市場(chǎng)快的優(yōu)點(diǎn),但是系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲比較大。德國Mahle設(shè)計(jì)的增程器選用30 kW四沖程兩缸汽油機(jī)與發(fā)電機(jī)配合,該系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是將發(fā)電機(jī)直接安裝在曲軸上,與發(fā)動(dòng)機(jī)直接集成在一起,減小了增程器的體積和重量。國內(nèi)一些汽車廠商也相繼推出了EREVs的設(shè)計(jì)概念,奇瑞汽車研發(fā)的瑞麒M1-REEV其中使用的增程器于AVL公司開發(fā)的增程器結(jié)構(gòu)及性能類似,長城汽車開發(fā)的增程式汽車由17.5 kW/h鋰電池、三缸自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)與額定25 kW永磁發(fā)電機(jī)構(gòu)成。對(duì)于城市緊湊型EREVs,電池容量在10 kW/h左右,以上這些發(fā)電機(jī)組雖然足以滿足功率需求,但是過高的輸出功率會(huì)使電池的SOC迅速升至上限值,這會(huì)使增程器頻繁的在CD與CS模式間切換,使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性下降,以及較短的充放電循環(huán)時(shí)間,使電池組的充放電次數(shù)增多,影響蓄電池組的壽命。因此本文將根據(jù)城市應(yīng)用計(jì)算功率需求,設(shè)計(jì)適合城市應(yīng)用的緊湊型增城器發(fā)電機(jī)[5]。表1為城市緊湊型電動(dòng)汽車的開發(fā)目標(biāo)。
表1 EREVs開發(fā)目標(biāo)
確定這個(gè)目標(biāo)后,首先需要確定EREVs的電功率PM。
(1)
式中:V為代表汽車的行駛速度;ηt為傳動(dòng)系統(tǒng)的效率;MV為整車質(zhì)量kg;g為重力加速度;fr為滾動(dòng)阻力系數(shù);α為路面傾斜角度;ρα為代表空氣密度(1.2 kg/m3);CD為空氣阻力系數(shù);Af為汽車正面迎風(fēng)面積;δ為代表矯正因數(shù)(考慮到旋轉(zhuǎn)部件的影響,如車輪、軸承、飛輪等)。
1) 高速行駛需求功率
當(dāng)最高車速≥80 km/h,通過上述公式(1)可以計(jì)算出機(jī)械功率大約需要10.5 kW。
2) 循環(huán)工況行駛需求功率
循環(huán)工況行駛的功率需求遠(yuǎn)小于高速行駛的功率需求。
3) 峰值功率
0~50 km/h加速時(shí)間≤7 s, 通過式(2)計(jì)算需求功率為P1=28 kW。
(2)
4%坡度最大車速≥70 km/h, 通過式(3)計(jì)算需求功率為P2=21 kW。
(3)
12%坡度最大車速≥40 km/h, 通過式(3)計(jì)算需求功率為P3=24 kW。
峰值功率由上述最大功率決定,即:
Pmax=max (P1,P2,P3)
百千米加速所需的功率最高,決定峰值功率Pmax為28 kW。由此可以計(jì)算滿足條件(3)的電機(jī)額定功率:
PN=Pmax/λ
式中:λ為電機(jī)過載系數(shù),車用電動(dòng)機(jī)一般具有比較高的過載系數(shù),本文電機(jī)設(shè)計(jì)的過載系數(shù)為2.5,則額定功率Pmax計(jì)算值為11.2 kW。綜合高速行駛以及加速爬坡性能要求,最終確定機(jī)械功率需求為11.2 kW。為了進(jìn)一步計(jì)算需求的電功率,必須要定義出系統(tǒng)器件的工作效率,在滿負(fù)載的情況下效率大約為90%,因此計(jì)算系統(tǒng)電功率需求約為13 kW。
分析了大量的永磁電機(jī),最終選用6極36槽內(nèi)置式永磁同步發(fā)電機(jī)。應(yīng)用于增程器的發(fā)電機(jī)應(yīng)具有較高的效率,較高的輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩,在結(jié)構(gòu)上要盡量緊湊以減少體積和重量。下面分別從振動(dòng)與噪聲、電機(jī)重量、永磁體利用率及輸出電壓幾個(gè)方面進(jìn)行討論,最終對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)改進(jìn)。
3.1 樣機(jī)參數(shù)
結(jié)合城市緊湊型EREVs的運(yùn)行工況及小型化、緊湊型高效發(fā)電機(jī)的開發(fā)要求,最終確定了一款永磁同步發(fā)電機(jī)樣機(jī)[6,8],樣機(jī)參數(shù)見表2。
表2 發(fā)電機(jī)性能參數(shù)
根據(jù)蓄電池的特性,直流電壓為325V,最大值為380 V(SOC 100%的條件下),最小值為320 V(SOC 30%的條件下)。其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用內(nèi)置式,樣機(jī)模型見圖3(a),樣機(jī)空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形、齒槽轉(zhuǎn)矩如圖3(b)所示。
圖3 原樣機(jī)的模型及樣機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、齒槽轉(zhuǎn)矩波形
由圖3可知,樣機(jī)的空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)基本呈現(xiàn)梯形波,其隔磁橋處的漏磁明顯,齒槽轉(zhuǎn)矩也較大。漏磁將會(huì)影響發(fā)電機(jī)效率,齒槽轉(zhuǎn)矩的增大將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的振動(dòng)和噪聲,從而降低整車的舒適性。以下將通過優(yōu)化逐步改善樣機(jī)的性能,使樣機(jī)符合增程器用發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)要求。
3.2 樣機(jī)的改進(jìn)
3.2.1 減重措施
2.推動(dòng)“三大”革命。要以農(nóng)村生活垃圾處理、生活污水治理、村容村貌整治為主攻方向,堅(jiān)持不懈推進(jìn)農(nóng)村“廁所革命”,因地制宜、分類施策,推廣衛(wèi)生廁所的大眾化、普及化,著力改善農(nóng)村人居環(huán)境,努力補(bǔ)齊影響農(nóng)民群眾生活品質(zhì)的短板,推進(jìn)美麗宜居鄉(xiāng)村建設(shè)。
減小增程器的體積和重量意味著乘車舒適性的提升以及電動(dòng)車?yán)m(xù)駛里程的提高,這不僅節(jié)約能源、降低消耗,而且可以降低電池放電深度,延長電池使用壽命,顯著降低電池使用成本。因此在設(shè)計(jì)增程器用發(fā)電機(jī)時(shí)應(yīng)采取措施盡量保證較小的體積,并減輕電機(jī)質(zhì)量。為此,可以在電機(jī)條件滿足的情況下考慮采用集中繞組,并在不使電機(jī)定轉(zhuǎn)子過分磁飽和的前提下,在定轉(zhuǎn)子上開孔,這樣既減少了端部長度,使電機(jī)軸向長度縮短,又降低了電機(jī)質(zhì)量,同時(shí)還保證了電機(jī)的散熱能力,使電機(jī)總體溫升保持平衡。本文設(shè)計(jì)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了開孔,并分析了開孔后對(duì)磁力線分布以及輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響。開孔前后的磁力線分布以及磁密云圖如圖4、圖5所示。由圖可知,開孔后轉(zhuǎn)子軛處的磁密并沒有顯著變化,轉(zhuǎn)子的飽和程度較低,開孔對(duì)磁通走向影響較小。
開孔前后空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形對(duì)比如圖6所示。由圖可知,開孔對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形幾乎無影響。 改進(jìn)前后的整機(jī)質(zhì)量對(duì)比見表3,由表可知,整機(jī)重量減輕了1.4kg,整機(jī)質(zhì)量下降了8.9%,開孔減量的同時(shí)并不影響電氣性能。
圖4 開孔前后的電機(jī)磁力線分布對(duì)比
圖5 開孔前后的電機(jī)磁密云圖對(duì)比
圖6 開孔前后A相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形對(duì)比
表3 開孔前后電機(jī)質(zhì)量比較
3.2.2 振動(dòng)與噪聲優(yōu)化
發(fā)電機(jī)在發(fā)電的過程中,其噪聲的主要來源有:電磁噪聲、機(jī)械噪聲以及空氣動(dòng)力性噪聲。電磁振動(dòng)及噪聲可以通過削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的方法來實(shí)現(xiàn)。目前,削弱齒槽轉(zhuǎn)矩常用的方法有極槽配合、分?jǐn)?shù)槽繞組、優(yōu)化極弧系數(shù)、合理改變磁極形狀、斜槽、開輔助槽及槽口優(yōu)化和槽口偏移[9]等。但以上方法并非完全適用于所有的永磁發(fā)電機(jī)。極槽配合需要改變電機(jī)的極數(shù)和槽數(shù),這可能會(huì)影響電機(jī)的整體性能;分?jǐn)?shù)槽繞組適合于電機(jī)的每極每相槽數(shù)為分?jǐn)?shù)的情況;極弧系數(shù)與磁極形狀在永磁體采用傳統(tǒng)放置方法時(shí)采取優(yōu)化手段效果較好,斜槽在電機(jī)軸向長度較大時(shí)才起到明顯削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的效果,并且改變極弧系數(shù)與磁極形狀以及斜槽雖然可以抑制齒槽轉(zhuǎn)矩,但這些方法是通過消去特定諧波使電機(jī)的輸出電壓波形更加接近正弦,同時(shí)也削弱電機(jī)的效率、輸出功率等性能。
對(duì)于增程器用永磁發(fā)電機(jī),應(yīng)結(jié)合電機(jī)的具體尺寸、電機(jī)采用的定轉(zhuǎn)子形式、永磁體的放置情況以及設(shè)計(jì)性能指標(biāo)等因素采取不同的優(yōu)化策略,在盡量不影響電機(jī)其他性能的前提下,盡可能的減小電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩[10-11]。本文采用分組槽口偏移的方法進(jìn)行優(yōu)化,將每6個(gè)定子槽分為一組(如圖7(a)所示),假設(shè)一組中,槽口沿逆時(shí)針方向編號(hào)為1~6,則1號(hào)槽口向右偏移1°,2號(hào)槽口向右偏移(2/3)°,3號(hào)槽口向右偏移(1/3)°,4,5,6號(hào)槽口偏移角度分別與3,2,1號(hào)相同,而偏移方向相反[12]。
圖7 槽口偏移模型以及改進(jìn)前后的齒槽轉(zhuǎn)矩
采用槽口偏移前后的齒槽轉(zhuǎn)矩對(duì)比圖如圖7(b)所示,詳細(xì)數(shù)據(jù)對(duì)比見表4。由圖和表可知,加入槽口偏移后,齒槽轉(zhuǎn)矩的峰-峰值降為原來的10%左右,齒槽轉(zhuǎn)矩的周期約為改進(jìn)之前的1/4,提高齒槽轉(zhuǎn)矩的基波頻率,大大降低齒槽轉(zhuǎn)矩的幅值。
表4 槽口偏移前后齒槽轉(zhuǎn)矩的對(duì)比
圖8 槽口偏移前后A相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形對(duì)比
3.2.3 隔磁措施
由于轉(zhuǎn)子隔磁橋處存在較大的漏磁,這一方面使永磁體的利用率降低,降低了系統(tǒng)效率。另一方面也使得該處的氣隙磁密有較大的下降,對(duì)應(yīng)的空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每半個(gè)周期的梯形波寬度變窄。為改善這一情況,在該處開一個(gè)寬2 mm,深3 mm的隔磁柵,加隔磁柵前后的徑向氣息磁密沿周向的分布圖如圖9所示,由圖可以看出,增加隔磁柵后的徑向
圖9 帶隔磁柵電機(jī)模型以及增加隔磁柵前后氣隙磁密分布?xì)庀洞琶懿斪儗挕?/p>
圖10為增加隔磁柵前后的空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)比圖,由圖可以看出增加隔磁柵后,空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的波頂變得更加平穩(wěn),這使得發(fā)電機(jī)接整流電路之后的輸出電壓升高,同時(shí)紋波有所減小。
圖10 增加隔磁柵前后A相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)比
為了獲得增程器的整體性能,發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)相結(jié)合進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)使用四沖程小排量汽油機(jī)作為增程器發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試方案。圖11所示為優(yōu)化后的樣機(jī)以及樣機(jī)性能測(cè)試臺(tái)。
圖11 13 kW永磁發(fā)電機(jī)樣機(jī)及增程器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)
發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為4 000 r/min,該轉(zhuǎn)速能較好的發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,同時(shí)又能維持比較低的機(jī)械損耗。圖12 為發(fā)電機(jī)在兩種工作狀態(tài)下的相電流波形。其中圖12(a) 為發(fā)電機(jī)工作在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)時(shí)A相電流的波形,當(dāng)永磁同步發(fā)電機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到1 000 r/min以上時(shí),發(fā)電機(jī)開始撤掉拖動(dòng)扭矩,發(fā)動(dòng)機(jī)將進(jìn)入啟動(dòng)程序。圖12(b) 為發(fā)電狀態(tài)下電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在3 600 r/min時(shí)的A相電流,電流的峰值為42 A。
圖12 電機(jī)的相電流波形
圖13為樣機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的效率以及經(jīng)過三相整流橋后測(cè)得的直流電壓值以及發(fā)電機(jī)效率。根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以看出當(dāng)轉(zhuǎn)速在3 000~3 600 r/min時(shí)額定輸出電壓在320 V到380 V之間,發(fā)電機(jī)輸出的電功率在7~13 kW, 效率平均在90%以上。
圖13 發(fā)電機(jī)特性曲線
本文對(duì)城市緊湊型EREVs的工況進(jìn)行了分析,得出了增程器用永磁發(fā)電機(jī)的獨(dú)有的設(shè)計(jì)要求,討論了滿足這些設(shè)計(jì)要求應(yīng)采取的設(shè)計(jì)及優(yōu)化措施,最后遵循該過程對(duì)一臺(tái)永磁發(fā)電機(jī)進(jìn)行了改進(jìn),通過對(duì)比分析可知,改進(jìn)后的永磁發(fā)電機(jī)更加適應(yīng)增程器的工作要求,有利于降低EREVs成本,增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程,減少整車重量以及提升整車的舒適性,由此驗(yàn)證了本文分析的合理性。該分析過程和設(shè)計(jì)結(jié)果可以為后續(xù)EREVs用永磁同步發(fā)電機(jī)的研發(fā)提供參考。
[1] 韓斐,黎蘇,趙春明.里程延長型電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)方法探究[J].上海汽車,2008(11):4-16.
[2] 張雄.淺談增程器開發(fā)[J].機(jī)電工程技術(shù),2012(7):113-174.
[3] BHIWAPURKAR N,GANTI Y.Comparison of on-board charging strategies for range-extender hybrid vehicles with lead-acid batteries[C]//Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC).IEEE,2013:1-5.
[4] DONG Tingting,ZHAO Fuquan,LI Jun,et al.Design method and control optimization of an extended range electric vehicle[C]//Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC).IEEE,2011:109-116.
[5] 洪亮,劉成武,黃鍵.增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配與仿真[J].機(jī)電技術(shù),2012(1):46-53.
[6] JIANG Yong,YANG Zhi,KRISHNAMURTHY M. Optimal design considerations for interior permanent magnet motor for a range-extended electric vehicle[C]//Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC).Detroit,United State,2013:1-6.
[7] 戴超,張卓然,錢樂.新型雙凸極無刷直流增程發(fā)電系統(tǒng)及其控制策略[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2013,28(7):138-144.
[8] 孫晨樂,王哲,鄧俊,等.直線式增程器用直線ISG電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].汽車工程,2014(9):1132-1139.
[9] 黃守道,劉婷,歐陽紅林,等.基于槽口偏移的永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2013,28(3):99-106.
[10] 劉鳴,景建方.降低電機(jī)噪聲的方法研究[J].船電技術(shù),2011,31(12):21-24.
[11] 王曉遠(yuǎn), 賈旭.基于槽口優(yōu)化的電動(dòng)汽車用大功率無刷直流電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2013,28(6):40-45.
[12] ABBASZADEH K,JAFARI M.Optimizing cogging torque reduction in slot opening shift methodfor BLDC motor by RSM[C]//Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference(PEDSTC).IEEE,2011:62-66.
Design and Improvement of PMSG for Compact EREVs
WANGXiao-yuan,LüHai-ying
(Tianjin University,Tianjin 30072,China)
The operating conditions of urban compact extended-ranger electric vehicles (EREVs) were analyzed, and the design requirement and specification of generator which applied in compact EREVs were discussed. Based on the special characteristics, the power demanded of extended-ranger was defined. One of traditional permanent magnet synchronous motor was improved to meet the application of urban EREVs.
electrical vehicle; compact extended-ranger; permanent magnet synchronous generator; structure optimization
2016-03-09
TM341;TM351
A
1004-7018(2016)12-0001-05
王曉遠(yuǎn)(1962-),男,博士,教授,研究方向?yàn)殡姍C(jī)電磁場(chǎng)的分析與計(jì)算、特殊電機(jī)與電器的設(shè)計(jì)與控制。