电动车新型自减速永磁复合轮毂电机及其控制系统研究

突破传统轮毂电机技术束缚，创造性地提出了基于空间磁场调制原理的新型单气隙自减速永磁复合轮毂电机，此电机为外转子结构，与轮毂直接匹配，消除了传统轮毂电机驱动系统中最薄弱的机械减速齿轮，无机械磨损、维护和噪音问题；具有高效率、高功率密度和低速大转矩特征，尤其适合于电动车的驱动。主要探索这类电机的最佳拓扑结构，掌握其参数计算和性能分析方法，通过多目标优化设计，进一步提高效率和功率密度，减小电机体积，同时减少漏磁，提高功率因数；探索无位置传感器控制以及容错运行等基础问题；建立磁场与电路耦合的仿真模型进行系统级仿真；深入探讨该系统大功率零速自启动等关键问题，以及在频繁启动和负载多变情况下的高效运行；优化系统控制策略与算法；构建以dSPACE 为核心的电机驱动系统实验平台进行实验研究；进一步提炼基础科学问题，为后续研究与应用奠定基础。

本项目探索研究一种新型自减速永磁复合轮毂电机及其控制系统。该电机突破传统轮毂电机技术束缚，是一种基于空间磁场调制原理的新型单气隙自减速永磁复合轮毂电机，此电机为外转子结构，与轮毂直接匹配，消除了传统轮毂电机驱动系统中最薄弱的机械减速齿轮，无机械磨损、维护和噪音问题；具有高效率、高功率密度和低速大转矩特征，尤其适合于电动车的驱动。. 本项目完成工作包括：（1）研究了这类电机的最佳拓扑结构，掌握其参数计算和性能分析方法，通过多目标优化设计，进一步提高效率和功率密度，减小电机体积，同时减少漏磁，提高功率因数。（2）研究了电动汽车新型自减速永磁复合轮毂电机无位置传感器控制技术。（3）研究了电动汽车新型自减速永磁复合轮毂电机可靠性设计和容错技术。（4）进行仿真分析，在优化设计的基础上，制作样机，并通过实验对电机性能进行综合评估。. 本项目通过理论、仿真和实验相结合的路线进行研究，提炼基础科学问题，为后续研究与应用奠定基础。