混合动力汽车用新型磁通切换双转子电机性能分析
2019-08-12 12:00:00 点击：
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0引言
近年来，随着全球石油资源紧张、大气污染严重，混合动力汽车在保持传统汽车特点的同时，还有优化车辆的动态性能、有效提高燃油效率、大大降低废气排放等特点，已受到了世界汽车巨头和国内外相关领域学者的广泛关注和高度重视［1－3］。
对于混合动力汽车的混合动力系统，主要有机械式和电磁式两种模式。机械式混合动力合成模式以日本丰田、美国福特等汽车公司提出的基于行星齿轮的机械式混合动力合成模式为主，研究相对成熟，并已成功应用于普锐斯(Prius)等混合动力汽车，但存在空间要求相对较高、机械磨损、运行噪声等一些固有缺陷。电磁式混合动力合成模式将驱动电机与动力合成装置集成在一起，空间利用率更高，控制更加灵活，能满足汽车不同运行工况下对动力匹配的要求，且在体积、功率密度以及能量传输效率等方面具有明显优势［4］。
目前，混合动力系统的核心部件———双转子电机主要有感应双转子电机、开关磁阻双转子电机和永磁同步双转子电机等应用于混合动力汽车［5］。双转子感应电机和双转子开关磁阻电机具备成本低、维护容易、可靠性高的优点，但其功率密度和工作效率不高。而双转子永磁同步电机虽有较高的功率密度，但由于中间转子内外表面粘贴有永磁体，带来中间转子散热困难这一技术难题。因此，研究出能够更好地适用于混合动力合成系统的双转子电机成为了当前的技术难点。
由于磁通切换电机具有转子结构简单、可靠性高、功率密度高，适合高速运行等特点，近年来引起了国内外电机界学者的广泛关注和研究。目前对于磁通切换电机的研究成果主要为本体电磁性能计算、静态转矩特性分析、优化设计、端部效应、涡流损耗计算及控制策略等方面［6］，但研究成果主要集中于对单转子磁通切换电机的研究，对于双转子磁通切换电机的研究国内外报道相对较少。