开关磁阻电机转矩脉动及结构优化设计研究

第22卷 第６期

2018年６月

电 机 与 控 制 学 报Electri c Machines and Control Vol .22No .６Jun ．2018

开关磁阻电机转矩脉动及结构优化设计研究

李哲1，2， 郑玲1，2， 杨威1，2， 李以农1， 任玥1，2

（1．重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044；2．重庆大学汽车工程学院，重庆400044）

摘 要：以轮毂电机为动力的四轮独立驱动电动车是电动车未来的发展方向之一。开关磁阻（switched reluctance ）电机因为输出扭矩大，性能可靠等特点而成为较理想的驱动电机。针对SR 电机输出转矩脉动大，影响电动汽车运行的舒适性和操纵稳定性的问题，深入分析了SR 电机转矩脉动产生的原因，提出了相应的优化设计方案，并采用粒子群算法对设计参数进行了优化。研究结果表明：经改进设计以后，在激励电流为10A 时，SR 电机的转矩脉动减少了21．42％；在激励电流为20A 时，转矩脉动减少24．32％，对改善四轮独立驱动电动汽车的舒适性和操纵稳定性具有重要意义。

关键词：四轮驱动；轮毂电机；开关磁阻电机；转矩脉动；粒子群算法DOI ：10．1５938／j ．emc ．2018．0６．002

中图分类号：TM 3５2文献标志码：A 文章编号：1007-449X （2018）0６-0011-11

收稿日期：201６-03-03

基金项目：国家重点研发计划（201６YFB 0100900）；重庆市自然科学基金重点项目（cstc 201５jcyjBX 0097）；重庆市智能网联汽车产业共性关键技

术（cstc 201５zdcy -ztzx 30001）

作者简介：李 哲（1988—），男，博士研究生，研究方向为车辆系统动力学与控制、电动车用驱动电机技术；

郑 玲（19６3—），女，教授，博士生导师，研究方向为车辆系统动力学与控制、人机共驾／智能汽车技术；

杨 威（1992—），男，博士研究生，研究方向为人机共驾／智能汽车技术；

李以农（19６1—），男，教授，博士生导师，研究方向为机械系统非线性振动控制与应用、智能材料／结构及应用；

任 玥（1990—），男，博士研究生，研究方向为车辆系统动力学与控制。

通信作者：郑 玲Research on torque ripple and structure optimization of switched reluctance motor

LI Zhe 1，2， ZHENG Ling 1，2， YANG Wei 1，2， LI Yi -nong 1， REN Yue 1，2

（1．State Key Laboratory of Mechanical Transmission ，Chongqing University ，Chongqing 400044，China ；

2．College of Automotive Engineering ，Chongqing University ，Chongqing 400044，China ）Abstract ：In -wheel motor as the driving force of the four -wheel independent drive electric vehicle is one of the automotive industry trends ．Switched reluctance （SR ）motor becomes an ideal in -wheel motor can -didate because of the high output torque and reliable performance ．However ，huge output torque ripple hinders its further application ．In this paper ，reasons caused torque ripple in SR motor were analyzed ，and corresponding improved scheme of SR motor was proposed ．Moreover ，design parameters of motor were optimized by particle swarm optimization algorithm ．The results show that after improved design ，when excitation current is 10A ，torque ripple of motor is reduced by 21．42％．And when excitation cur -rent is 20A ，a decrease of 24．32％is observed ．Keywords ：four -wheel drive ；in -wheel motor ；switched reluctance ；torque ripple ；particle swarm optimi -zation

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