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双凸极永磁双转子电机优化设计与电磁特性分析被引量：29: 2014年; 混合动力汽车(hybrid electric vehicles,HEVs)用新型双凸极永磁双转子电机(double-salient permanent-magnet double-rotor motor,DSPM-DRM)具有两个转子和两层气隙的特殊结构。针对该复杂电机结构,为获得低输出转矩波动和高转矩密度,提出了DSPM-DRM的一种优化设计方法,推导DSPM-DRM的电机尺寸公式,得到初始设计尺寸,建立了DSPM-DRM的参数化模型。以减小输出转矩波动和提高转矩密度为目标,选择气隙和永磁体充磁宽度、极弧等关键尺寸参数作为优化变量,采用遗传控制算法(genetic algorithm,GA)优化调整电机尺寸,设计并制造了一台额定功率为2 kW的实验样机。基于二维有限元法对DSPM-DRM的反电动势、永磁磁链、气隙磁密、定位力矩等电磁特性进行了计算和分析,样机实验结果验证了设计方法和理论分析的正确性,所得结论可以为该电机在HEVs动力混合装置中的应用提供参考。; 陈云云全力朱孝勇莫丽红; 关键词：有限元分析电磁特性

新型定子永磁式双转子电机运行模式分析与实验研究被引量：3: 2014年; 提出一种混合动力汽车(hybrid electric vehicle,HEV)用新型定子永磁式双转子电机(stator-permanent-magnet double-rotor motor,SPM-DRM),采用双凸极式电机结构简化了中间转子,有效提高中间转子的机械强度,并克服了双转子永磁同步电机研究中存在的中间转子永磁体散热难的问题。分析SPM-DRM应用于HEV的能量传递原理,结合有限元分析所得电机电磁参数,建立了SPM-DRM的数学模型,仿真分析了SPM-DRM的多工况运行模式;研制了实验原理样机并搭建基于SPM-DRM的动力混合系统实验平台,完成起动运行、纯电动驱动、混合驱动等多种典型工况的实验与分析。实验结果验证了理论分析的正确性、样机设计和控制策略的合理性。为该类电机实际应用于混合动力汽车的进一步研究提供参考。; 陈云云全力朱孝勇火星; 关键词：混合动力汽车

基于双转子磁通切换电机的混合动力系统分析被引量：2: 2013年; 针对传统混合动力汽车驱动系统的机电耦合传动机构较为复杂、效率不高等问题,提出将定子永磁型磁通切换双转子电机(Double Rotor Flux Switching Permanent-Magnet motor,DR-FSPM)应用于混合动力合成系统中。首先分析了DR-FSPM电机的结构;其次,介绍了双转子混合动力系统组成以及对不同行驶工况下典型运行模式进行分析;最后,在此基础上利用MATLAB仿真软件建立混合动力系统仿真模型,采用内燃机最优控制策略对双转子混合动力合成系统及其典型运行模式进行仿真。仿真结果验证了定子永磁型磁通切换双转子电机应用于混合动力合成系统的可行性,为该电机应用于混合动力合成系统的进一步研究提供了理论基础。; 邱海兵全力朱孝勇莫丽红陈云云; 关键词：双转子电机混合动力汽车 MATLAB仿真

定子永磁式双转子电机设计与实验研究被引量：9: 2014年; 提出一种应用于混合动力汽车驱动系统的新型定子永磁式双转子电机,即将双转子电机概念与永磁磁通切换电机相结合,以获得高转矩密度、低转矩脉动及高功率密度,满足混合动力系统对于小型轻量化及平稳运行的需求。本文对新型定子永磁式磁通切换双转子电机的拓扑结构及其混合动力驱动系统的工作原理进行了介绍,详细分析了内外电机的设计方法及基于转矩脉动最小的尺寸优化,并利用有限元方法对电机电磁性能进行了仿真。仿真表明了电机设计的合理性,通过原理样机实测数据验证了电机设计的有效性,并显示了内外电机具有的快速响应性能,说明此结构双转子电机可有效提高转矩密度,减小转矩脉动,通过合理设计能满足HEV应用功率需求。; 莫丽红全力朱孝勇陈云云邱海兵; 关键词：混合动力汽车电磁性能有限元方法

定子永磁式双转子电机电磁性能分析被引量：3: 2013年; 为了提高双转子电机的转矩密度,实现其应用于混合动力汽车驱动系统的小型轻量化和平稳运行的需求,提出一种三相12/22/12极定子永磁式磁通切换双转子电机结构,其绕组和永磁体均位于外定子和内转子上,外转子上无绕组和永磁体,避免了外转子的冷却问题。对定子永磁式磁通切换双转子电机的拓扑结构及工作原理进行了介绍,采用有限元方法对电机磁场分布、气隙磁密、永磁磁链、空载反电动势、电感及转矩等电磁性能进行了分析。研究结果表明,提出的定子永磁式磁通切换双转子电机结构具有内外电机磁场耦合小、空载反电动势正弦性好、转矩密度大、转矩脉动小的特点,并通过原理样机实验结果验证了电机设计的有效性。; 莫丽红全力朱孝勇陈云云邱海兵刘修福; 关键词：混合动力汽车双转子电机电磁性能有限元方法

集成式“V”形永磁体磁通切换电机性能分析被引量：5: 2015年; 为提高永磁磁通切换电机中永磁体利用率,介绍了一种集成式"V"形永磁体磁通切换电机,分析了其结构特点,对电机绕组空载反电势、转矩特性、损耗以及效率等电磁性能进行了有限元分析并与常规12/10极磁通切换电机进行了比较。研究表明,相对于常规永磁磁通切换电机,该电机结构能有效提高永磁材料的利用率及功率密度。在相同线负荷下,该电机平均输出转矩提高了22.8%,转矩/永磁材料体积比值提高了26.3%,额定负载时输出功率能增加近24%,效率则下降2.1%。总体说来,该电机继承了永磁无刷类电机高效率、高转矩密度、高功率密度的特点,在电动汽车等新能源汽车领域具有应用前景。; 莫丽红全力朱孝勇陈云云; 关键词：转矩有限元分析涡流损耗

磁通切换双定子电机定位力矩抑制方法研究被引量：1: 2016年; 磁通切换永磁(FSPM)电机具有功率密度高、输出转矩大、反电动势正弦等优点,与传统永磁体位于转子的永磁同步电机、无刷直流电机相比,FSPM电机存在较大的转矩脉动,这也一定程度上限制了该类电机在诸如高精度运动控制、伺服系统等领域的应用和推广。针对磁通切换双定子电机,提出了一种"内、外电机错位设计与控制"的方法,并进行理论分析和实验验证。在电机本体设计上,采用磁路并联式同心圆结构,同时将内、外定子之间错开一个角度;控制时,通过控制内、外定子电流相位,以达到明显抑制定位力矩的目的。仿真分析和实验研究均表明,该方法能使电机在保持高转矩密度的同时,能有效降低了该类电机的总转矩脉动,为该类双凸极类双定子电机的转矩脉动的抑制,提供了一种行之有效的方法。; 龚剑峰全力朱孝勇宗在云; 关键词：双定子磁通切换

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国家教育部博士点基金(20113227110002)