電動車輛再生制動用飛輪儲能電機(jī)的研究.pdf

1、電動車輛作為一種以電能為原動力，采用牽引電機(jī)驅(qū)動的綠色環(huán)保交通工具，在城市公共交通系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。其運(yùn)行過程具有頻繁起動和制動的特點(diǎn)，如能通過再生制動系統(tǒng)回收并再利用制動時的能量，對于提高電動車輛的能量利用率具有重要意義。由于綜合性能突出，飛輪儲能系統(tǒng)近些年來發(fā)展迅速，本文采用飛輪儲能技術(shù)吸收再生制動能量，以一種新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)軸向飛輪儲能電機(jī)為研究重點(diǎn)，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，歸納總結(jié)了電動車輛再生制動技術(shù)與飛輪儲能

2、技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。以南京地鐵1號線為研究對象，從運(yùn)動學(xué)及列車牽引、制動特性曲線兩個角度分別搭建了Matlab/Simulink仿真分析模型，定量分析了城市地鐵列車再生制動能量的特征;據(jù)此，提出了用于飛輪儲能的飛輪電機(jī)所需滿足的基本性能要求，并對不同結(jié)構(gòu)電機(jī)進(jìn)行了對比，從諸多方面綜合考慮，最終確定了飛輪儲能電機(jī)的選型及設(shè)計(jì)要求。
　　其次，針對軸向永磁電機(jī)磁場與性能計(jì)算，基于等效磁路法構(gòu)建了一種快速、準(zhǔn)確的磁阻網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型，同時可考慮

3、磁路飽和、鐵磁材料非線性及永磁磁場與電樞反應(yīng)磁場相互作用等因素的影響。為實(shí)現(xiàn)簡化計(jì)算，將所建立的磁阻網(wǎng)絡(luò)類比轉(zhuǎn)化為對應(yīng)電阻網(wǎng)絡(luò)，利用Matlab數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行仿真分析，獲取了網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)磁位，得到了電機(jī)磁場分布，計(jì)算了其靜、動態(tài)電磁性能特征。在此基礎(chǔ)上，基于遺傳算法綜合考慮電機(jī)電磁與機(jī)械性能約束，建立了以電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度與效率為目標(biāo)的優(yōu)化模型，借助遺傳算法工具箱進(jìn)行優(yōu)化處理，獲取了單目標(biāo)和多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果，并通過三維有限元分析驗(yàn)證了等效磁路模型及