【摘 要】
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随着汽车行业的日益发展,对汽车用爪极发电机的性能要求也越来越高,传统的汽车发电机各方面性能已经越来越难满足汽车行业的需求。由此,本文以传统的14V/1kW电励磁有刷汽车发
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随着汽车行业的日益发展,对汽车用爪极发电机的性能要求也越来越高,传统的汽车发电机各方面性能已经越来越难满足汽车行业的需求。由此,本文以传统的14V/1kW电励磁有刷汽车发电机为研究对象,建立汽车发电机的三维有限元模型,并对所建模型进行相应参数的仿真,验证模型的准确性。 汽车发电机的转速比较高,额定转速6000r/min,在如此高的转速下,其转子爪极受旋转离心力和电磁激振力作用容易产生变形,而一旦爪极发生形变,会使气隙磁导发生畸变,严重影响汽车发电机的电磁性能。所以本文从该点出发,将汽车发电机爪极等效为悬臂梁模型,利用材料力学理论分析了爪极的形变量是和爪极尺寸参数有关的函数,理论计算和仿真实验表明合理选择爪极的轴向厚度角可以有效的降低爪极的挠度。结合汽车发电机的电学性能,与爪极的力学性能,最后得出最为合理的轴向厚度角。 传统的汽车发电机性能难以提高,其中很重要的原因是具有较大的振动噪声,而其中振动噪声很大一部分是由其转矩脉动引起的。因此,本文提出了两种削弱汽车发电机转矩脉动的优化方法,即通过在爪极上开辅助槽和切边处理,合理优化了汽车发电机的磁极参数,从而达到削弱其转矩脉动的目的。通过三维有限元建模及仿真验证了所提方法的可行性,并且最后设计相应的实验,实验数据论证了磁极参数优化方法的正确性。
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