To obtain a good drivability and high efficiency of the micro-electric vehicle, a new driving in-wheel motor design was analyzed and optimized. Maxwell software was used to build finite element simulation model of the driving in-wheel motor. The basic features and starting process were analyzed by field-circuit coupled finite element method. The internal complicated magnetic field distribution and dynamic performance simulation were obtained in different positions. No-load and load characteristics of the driving in-wheel motor was simulated, and the power consumption of materials was computed. The conformity of the final simulation results with the experimental data indicates that this method can be used to provide a theoretical basis to make further optimal design of this new driving in-wheel motor and its control system, so as to improve the starting torque and reduce torque ripple of the motor. This method can shorten the development cycle of in-wheel motors and save development costs, which has a wide range of engineering application value

چکیده

برای اینکه به قابلیت رانندگی خوب و راندمان بالایی در خودروهای میکروالکتریکی دست یابیم، طراحی موتور درون چرخی محرک جدیدی مورد تحلیل قرار گرفته و بهینه سازی شده است. برای ساخت مدل شبیه سازی المان محدود موتور درون چرخی محرک از نرم افزار ماکسول استفاده شده است. ویژگی های اصلی و فرآیند راه اندازی توسط روش المان محدود با تزویج مدار-میدان مورد تحلیل قرار گرفته است. توزیع پیچیدۀ میدان مغناطیسی داخلی و شبیه سازی عملکرد دینامیکی در موقعیت های مختلف به دست آمده اند. مشخصه های بدون بار و بار برای موتور درون چرخی محرک شبیه سازی شده و مصرف توان مواد محاسبه شده است. انطباق نتایج شبیه سازی نهایی با داده های تجربی نشان می دهد که می توان این روش را برای ارائه مبنای تئوری به منظور طراحی بهینه تر این موتور درون چرخی محرک جدید و سیستم کنترل آن به کار برد، تا گشتاور راه اندازی بهبود یافته و ریپل گشتاور موتور کاهش یابد. این روش می تواند چرخۀ توسعۀ موتور درون چرخی را کوتاه کرده و باعث صرفه جویی در هزینه های توسعه شود، و دارای ارزش کاربردی فنی بسیار گسترده ای می باشد.

1-مقدمه

خودروهای الکتریکی در سال های اخیر پیشرفت فوق العاده ای در بسیاری از کشورهای جهان داشته اند چرا که دارای مزایای زیادی از قبیل نداشتن گاز خروجی، کم سر و صدا بودن، صرفه جویی در انرژی و راندمان بالا می باشند، و خودروهای میکروالکتریکیِ مورد استفاده برای حمل و نقل در فواصل کوتاه به موضوع پژوهشی رایجی تبدیل شده است [3-1]. بنابراین، موتور درون چرخی با مدار مستقیم بدون جاروبک و آهنربای دائم جدیدی برای خودروهای میکروالکتریکی طراحی و توسعه داده شده است...