新能源汽车轮毂电机的应用

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新能源汽车轮毂电机的应用
摘要:紫外线吸收剂329得益于科技的发展,我国汽车制造业一直在推动新能源汽车的研发和推广。驱动电机虽然是新能源汽车制造中不可缺少的部件,但由于零部件厂商的技术水平和发展重点不同,驱动电机的应用效果也大相径庭。鉴于驱动电机直接影响新能源汽车的应用和发展,企业应加强对驱动电机发展的分析,推动新能源汽车的发展。基于此,本文拟通过分析新能源汽车驱动电机的发展现状及趋势,为相关企业提供参考数据。
齿槽转矩
关键词:新能源汽车;轮毂电机;应用
引言
电动汽车中,电机属于非常重要的组成部分,其基本性能可直接影响电动汽车使用情况。相较于其他电机,驱动力强、结构紧凑、功率密度高、控制灵活是轮毂电机的显著优势。在激烈的市场竞争环境下,为了充分发挥电动车的功能和优势,对轮毂电机技术进行合理化应用是十分必要的。随着时代的不断发展,为了显著提高机械运行效率和工作效率,对轮毂电机技术进行不断革新并将其应用在电动汽车中迫在眉睫。
1.电动汽车轮毂电机技术应用优势
在电动汽车制造业起步阶段,汽车电机的类型主要有两种,即集中式驱动电机与内燃发电机,二者成本相对较高,还存在控制复杂等问题,在影响机械运行效率的同时也增加了整车的制造成本,对企业的经济效益造成了一定影响。轮毂电机技术是20世纪50年代由美国人发明的,但在后期发展中,日本在技术研究领域取得了突破性进展,各大汽车公司投入了大量财力、人力资源进行研究。目前,我国轮毂电机本体设计、电机优化等方面尚不成熟,控制系统的研发也不够深入,为确保轮毂电机技术应用优势的最大化发挥,对该技术进行革新迫在眉睫。与集中式驱动电机相比,从驱动性能来看,轮毂电机要明显优于前者,表现出3方面优势。第一,动力系统由先进的电子系统软件替代机械传动控制,在满足电机无级调速和各车轮间差速要求的基础上,省略了部分驱动部件,使车内更为简洁,极大地提高了驱动系统效率和传动效率。第二,在控制各电机转矩和转速时,通过电子设备进行直接控制,相较于传统机械控制,这种控制方式更具灵活性和方便性。加之两侧驱动不需要刚性联轴器和差速器,在转弯时可通过调节转动轮来控制车辆转弯半径,在特殊条件下有利于实现零半径转向。第三,轮毂电机具有良好的再生制动性能,在使用过程中能实现电动轮的电气制动和机械混合制动,并能将再生制动性能效率提升到80%以上。
2.电动汽车轮毂电机技术应用策略
电动汽车轮毂电机是现阶段电动汽车制造中一种常用的电机类型,在推动行业可持续发展中发挥着重要作用。从结构来看,电动汽车轮毂电机的一侧端面处于密封状态,在壳体上方通过设置安装孔来搭配汽车轮辋,而在电动汽车轮毂电机的另一端壳体则通常处于敞开状态,用来连接硅钢片和定子绕组,在断面处不需要设置安装孔。紧固件主要安装在汽车轮辋内侧,中间轴和安装套则通过内轴安装到电机轴上,外轴承则安装到壳体的内表面上,定子一般是置于定子座上。定子座与壳体内腔之间形成的安置腔内具有径向嵌入的磁钢,与定子绕组位置对应。至于汽车的轮毂轴承,主要是内轴承。
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2.1轮毂电机电磁设计及优化
web前端性能优化随着经济的飞跃式发展,电动汽车制造规模和数量取得了突破性进展。为进一步提高电动汽车轮毂电机性能,不断优化电动汽车轮毂电机电磁设计是十分必要的。合理的电机电磁设计能在一定程度上实现转矩脉动,还能有效减少噪声和振动。在优化电磁设计时,永磁同步电机(PMSM)重点是将转子磁极进一步优化,相应的优化手段是转子周向分块、转子极弧削极等。针对高速大转矩内PMSM转子机械强度问题,在优化时,工作人员可利用
圆角和三角磁桥进行优化。针对空载反电动势及谐波含量、齿槽转矩波动和损耗等方面问题,在优化时,工作人员可通过采取转子永磁体轴向对称分段技术,通过科学的对比,使电机转子结构得以优化。为了降低转矩脉动,工作人员在采用右偏移和左偏移的不对称磁障结构时,需将轴向分为两段,然后通过优化q轴偏移角来减小转矩脉动。为获取理想的齿槽转矩和电磁转矩,在优化设计时,工作人员可通过基于进化策略(ES)的轮毂电机永磁体结构参数的优化设计算法,在实践过程中将永磁体的结构尺寸参数作为基本的优化变量,将电机性能表征量视作目标函数,借助相应手段加以分析,利用有限元法来提高计算的精准度。
2.2轮毂电机控制策略
在电动汽车制造环节,需要重视轮毂电机控制系统研发,提升电力驱动系统控制性能,增强电动汽车安全性和可靠性,促进电动汽车行业可持续发展。近年来,随着电动汽车制造规模的扩大和数量的增加,尽可能提高电力驱动系统控制性能,保证电动汽车适应复杂多变的路况、频繁的启动制动等情况,确保电机控制策略的有效性、可靠性,是极其有必要的。针对电动汽车行驶距离短这一问题,研发人员将地形信息和执行器执行效率联系起来,
探索出汽车驱动控制和能量管理策略,以较少的能量来驱动电动汽车,增加了汽车行驶距离,提高了能源利用率。为提高转矩效率,研发工作人员提出了脉宽调制(PWM)变频控制策略和进角控制策略。前者主要是利用谐波转矩增加低转速下电机的输出转矩,以此来提高电机逆变器的效率;后者则是通过增强磁场定向的准确性和降低d轴电流的方式来优化电机控制。为解决车辆横摆运动和侧滑运动方面的问题,工作人员可利用非线性综合控制系统,对车辆进行更好的控制。为保证汽车二维运动控制性能和提高控制效率,在控制时,工作人员可采用新的汽车电子稳定控制系统,对车身的不稳定性进行矫正,从而提高驾驶的安全性。
2.3轮毂电机散热设计
在电动汽车轮毂电机设计优化阶段,为保证设计的合理性和全面提高企业经济效益,工作人员需在秉承节能原则的基础上对设计内容进行调整优化。电动汽车轮毂电机在运行中长时间处于高温高压的状态,这种环境会增加钕铁硼永磁材料的磁损耗,加快绝缘材料的老化,从而缩短电机的使用寿命。在进行电机热分析时,确保分析工作的系统化和全面性,对于提高技术应用效率及延长电机使用寿命具有重要意义。现阶段,在电动汽车轮毂电机
运行过程中,电机温度控制的方式主要是强迫风冷、自然冷却等。在散热期间,不同散热方式的原理存在一定的差异。例如,一些电动汽车电机采用油冷这一冷却方式,在电机内部填充变压器油这一冷却介质。这一介质具有导热系数大、导热性能好的优势,可以使电机的热量传递至机壳,从而把热量散发出去。在“循环水冷”应用环节,净化水属于非常重要的介质,具有冷却功能,一般通过下述两种方式达到散热效果。第一种方式是在定子绕组中嵌入导水管,借助导水管,在水循环过程中达到冷却电机绕组的目标;第二种方式是在电机定子机壳中设计冷却水道,借助冷却水道中的水循环,使电机冷却,从而实现既定目标。虽然这两种方式都能发挥作用,但后者的设计难度较高,因此第一种散热方式应用率相对较高。
结语
电动汽车轮毂电机是新能源电动汽车常用的一种电机类型,相较于传统电机,在能源消耗、经济成本方面及使用性能方面具有显著优势,在推动行业可持续发展中发挥了重要作用。因此,在后续行业技术研发和创新时,电动汽车制造业需加大对轮毂电机的研发力度,并积极开展国际合作交流,以此来全面增强电机运行的安全性和可靠性,促进我国电动汽车轮毂电机技术不断进步。
参考文献
低温脱硝催化剂
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