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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由式(1)～式(3)可以看出，混合动力系统输出转矩与发动机转矩和内外电机转速比有密切关系。通过适当控制内外电机转速比k，就可使汽车在不同工况下内燃机始终处于最佳燃油经济区。
2电机优化设计
作为一种新型电机，磁通切换双转子电机设计并没有一套成熟的思路可直接引用，存在较多设计难点，所以在进行电机优化设计时应遵循如下原则:(1)按照电机应用场合要求，参照并充分借鉴双凸极永磁电机设计［7］及磁通切换电机设计［8－9］原则及经验，并结合双转子电机自身实际特点进行设计。
(2)电机设计应遵循由内而外的原则，先设计内层电机，再相应地确定外电机尺寸，并注意合理设计中间转子。
(3)充分考虑边缘效应、极间漏磁、局部饱和的影响。
(4)考虑到混合动力合成系统要求电机具有高功率密度、高转矩密度、调速范围宽、空间要求严格等特性，对电机主要性能参数进行先局部优化再全局优化。
依据设计原则，由磁通切换电机功率方程［10］选取合适的经验参数，可以计算得到磁通切换电机初始结构尺寸，通过有限元软件仿真分析确定电机性能要求是否满足要求。满足电磁性能要求后，通过电机优化算法［10］优化电机结构参数，提高电机性能，改善混合动力合成系统特性。
磁通切换电机设计优化流程图如图3所示。
按以上电机设计原则及流程，并考虑实际加工问题及样机只作为原理样机，因此，本文设计一台内外电机均为1kW的12/22极的磁通切换双转子电机。通过综合优化电机反电动势、输出转矩及电机定位力矩后，最终确定电机结构主要参数如表1所示。