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电动汽车用轮毂式开关磁阻电机及驱动系统研究
电动汽车用轮毂式开关磁阻电机及驱动系统研究
随着环保意识的不断提高，电动车已经成为全球关注的焦点，且电动车的市场预测十分乐观。同时，磁阻电机已经成为电动车的一种主要驱动方式之一。因此，开发新型磁阻电机和相应驱动系统，以满足电动车市场需求，也成为了一个热门的话题。本文旨在介绍一种电动车用轮毂式开关磁阻电机和驱动系统的研究情况。
一、概述
磁阻电机一般被认为是一种廉价、高效率的电机。与传统的永磁电机相比，磁阻电机的动态性能稍微有些劣势，但其优点在于制造工艺简单，易于组装，成本低。
轮毂式电机是一种在电动汽车和混合动力汽车中被广泛采用的电动机驱动系统。轮毂电机在车轮上集成了电动机，在电机和车轮之间的机械传动机构被省略，从而减少了系统失效的概率，提高了机械系统的效率。
二、开关磁阻电机
开关磁阻电机是一种电磁式交流马达，也称作双向磁阻电机。开关磁阻电机的主要原理是利用磁场的变化来驱动转子转动。
以单相开关磁阻电机为例，当电流通过定子线圈时，线圈内部产生磁场，此时转子为铁芯（无极磁钢、导体等），因此，磁场上未产生运动效应。
当转子移动时，磁通量发生变化，即在转子前面和后面的气隙中，磁通量的大小和方向随着转子的运动而发生变化。当磁通量在换相角区间内达到最大值，电流突然大量流过线圈，产生磁场反转现象，转子运动方向也相应反向，因此称之为“开关磁阻”。
三、轮毂式开关磁阻电机
轮毂电机可分为集中型和分布式两种。集中式轮毂电机是将电动机集中在汽车中几个位置，而分布式轮毂电机是将电动机分布在每个车轮上，这样可以使整个系统更加轻便、紧凑，减少能量损失。
开关磁阻电机是在分布式轮毂电机中比较常用的一种电机。这种电机的传动机构简单，由于转子的质量较轻，惯性小，因此动态响应较快，噪音更低。
对于电动汽车的轮毂式开关磁阻电机，可以通过仿真模拟来分析不同工作状态下的系统性能，例如，根据仿真数据优化控制器参数，以提高电机的效率及耐久性。
四、驱动系统
驱动系统是磁阻电机的核心，可以被设计为交流驱动和直流驱动。交流驱动更适用于小功率的应用，直流驱动则适用于大功率的需求。同时，交流驱动电机的参数也更容易被调节和优化。
针对轮毂电机的驱动系统瓶颈还在于控制系统，并且同时也是轮毂电机的关键技术之一。轮毂电机作为电汽车的驱动系统，在系统一些特殊的运行条件下，例如加速、刹车和充电时，控制系统对电机的动态强度、频率和相位都有要求。
此外，轮毂电机必须保证无盖壳的高温排放，不仅要能够以极小的效率损失控制电机的转矩，还要保证系统功耗尽可能最高。因此，适当合理设计控制算法也非常重要。
五、总结
本文介绍了轮毂式开关磁阻电机及其驱动系统的研究情况，总的来说，电动车市场需求不断提高，使得磁阻电机和轮毂电机的研究不断推进。同时，电动车的市场份额的增加，将进一步促进更高效的驱动系统的开发和应用。