電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)報(bào)告

電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)報(bào)告1.電動(dòng)汽車基本參數(shù)1.1該電動(dòng)汽車基本參數(shù)要求，如下表：參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值整車正裝質(zhì)量（kg）1400滾動(dòng)阻力系數(shù)f0.014最大總質(zhì)量（kg）1600輪胎半徑（m）0.33迎風(fēng)面積（㎡）2.50傳動(dòng)效率0.90風(fēng)阻系數(shù)0.33最高車速（km/h）120最大爬坡度（%）281.2動(dòng)力性指標(biāo)如下：（1）最大車速μamax≥120km/h；（2）在車速=60km/h時(shí)爬坡度5%（3度）；（3）在車速=40km/h時(shí)爬坡度12%（6.8度）；（4）原地起步至120km/h的加速時(shí)間；（5）最大爬坡度（16度）；（5）0到75km/h加速時(shí)間；（6）具備1.8~2.5倍過載能力。2.電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)一般來說,電動(dòng)汽車整車動(dòng)力性能指標(biāo)中最高車速對應(yīng)的是持續(xù)工作區(qū)，即電動(dòng)機(jī)的額定功率；而最大爬坡度和全力加速時(shí)間對應(yīng)的是短時(shí)工作區(qū)(1～5min),即電動(dòng)機(jī)的峰值功率。2.1以最高車速確定電機(jī)額定功率根據(jù)最高車速計(jì)算電機(jī)功率時(shí)，不考慮加速阻力和坡道阻力，電機(jī)功率應(yīng)滿足：（1）（2）式中：——電機(jī)輸出功率，kw；——傳動(dòng)系效率，取0.9；——最大車重，取1600kg;——滾動(dòng)摩擦系數(shù)，取0.014；——風(fēng)阻系數(shù)，取0.33；——迎風(fēng)面積，取2.50㎡；——最高車速，取120km/h。根據(jù)（1）（2）式，可以計(jì)算出滿足最高車速時(shí)，電機(jī)輸出額定功率為34.96kw。2.2根據(jù)要求車速的爬坡度計(jì)算（3）根據(jù)公式（3），其中在車速=60km/h時(shí)爬坡度5%可得：Ff=259.9（N）Fw=140.4（N）Pn=22.6（kw）根據(jù)公式（3），其中在車速=40km/h時(shí)爬坡度12%可得：Ff=235.9（N）Fw=62.4（N）Pn=26.6（kw）根據(jù)（3）式，可以計(jì)算出滿足車速為60km/h時(shí)，爬坡度為5%，電機(jī)輸出額定功率為22.6kw，滿足車速為40km/h時(shí)，爬坡度為12%，電機(jī)輸出額定功率為26.6kw。2.3根據(jù)最大爬坡度確定電機(jī)的額定功率根據(jù)公式（3），其中在車速=20km/h時(shí)爬坡度28%（16度）可得：Ff=215.4（N）Fw=15.6（N）Pn=28.1（kw）根據(jù)（3）式，可以計(jì)算出滿足車速為20km/h時(shí)，爬坡度為28%，電機(jī)輸出額定功率為28.1kw。2.4根據(jù)額定功率來確定電機(jī)的最大功率電機(jī)的最大功率可以由下式計(jì)算得出：（4）式中：——電機(jī)最大功率，kw；——電機(jī)過載系數(shù)，一般取1.8~2.5。根據(jù)式（3），可計(jì)算得=63~87kw，所以初步假設(shè)電機(jī)的峰值功率為87kw 。所以電機(jī)設(shè)定為：峰值功率87kw，額定功率為35kw。2.5電機(jī)額定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速的選擇對電機(jī)本身而言，額定功率相同的電機(jī)額定轉(zhuǎn)速越高，體積越小，質(zhì)量越輕，造價(jià)越低；而且電機(jī)功率恒定時(shí)，隨著電機(jī)額定轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速的增加，電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩會(huì)減小，從而避免造成轉(zhuǎn)矩過太的不利影響。因此．選擇高速電機(jī)是比較有利的。但當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過一定程度后，其轉(zhuǎn)矩降低幅度明顯減小．因此，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速過高時(shí)，將導(dǎo)致電機(jī)及減速裝置的制造成本增加。電機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇既要考慮負(fù)載的要求．又要考慮電機(jī)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性等固素。綜合上述各種因素，根據(jù)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特點(diǎn)井參考其他電動(dòng)車輛上采用的電機(jī)，選定電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3000r/min，最高轉(zhuǎn)速為8000r/min。（5）式中：——電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，N·m；——電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，N·m；——電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，r/min。通過式（5），可算出電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩為：=207N·m，額定轉(zhuǎn)矩為：=110N·m[1]。3.傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)（1）的選擇首先應(yīng)滿足車輛最高行駛速度要求,由最高車速與電機(jī)最高轉(zhuǎn)速確定傳動(dòng)比的上限。根據(jù)公式：（6）得：8.3（2）由電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的最大輸出轉(zhuǎn)矩和最高車速對應(yīng)的行駛阻力確定速比的下限值：（7）由前面的計(jì)算可得：944（N）最大輸出轉(zhuǎn)矩300.6（N·m）得：i0≥1.15由以上的計(jì)算我們選定一個(gè)合適的減速比=3.4。4.電機(jī)的選擇該車選用永磁同步電機(jī)，數(shù)量為1個(gè)，具體參數(shù)如下，表2：表2計(jì)算和最終確定電機(jī)參數(shù)電機(jī)參數(shù)計(jì)算數(shù)值確定