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行业动态

扭转电机建模研究

扭转减振器的金属件主要包括:连接端盖、连接套筒和连接轴套,均由45号钢制成。利用材料力学相关知识,以及已经确定的橡胶件尺寸确定其结构参数,然后在CATIAV5中建立扭转减振器三维模型。安装时先将橡胶环的外壁和内壁分别粘合在连接套筒的内壁以及连接轴套的外壁上,然后通过螺栓将连接端盖与连接套筒安装在一起。

 

扭转减振器在安装时,连接端盖作为输入端与电机转子轴相连,连接轴套为输出端与外部传动件相连,这样电机转子和扭转减振器组成了单自由度振动系统,环球电机转子与扭转减振器输入端为刚性连接可将其视为一个整体。在CATIA软件中对金属件赋予材料密度,利用惯量测量工具测得扭转减振器输入传动件轴线方向的转动惯量为0.002枚+m2。

 

橡胶扭转减振器的阻尼具有动态特性,对于结构和材料确定的橡胶减振器,其阻尼与温度、激励频率以及振动的幅值有关。在橡胶扭转减振器的参数化设计中,通常根据经验选取阻尼比,然后通过计算得到阻尼的估计值。得到安装扭转减振器后输出转矩脉动相对幅值随东莞电机转速变化曲线,如图1。

 

图1:输出转矩脉动幅值与转速关系

输出转矩脉动幅值与转速关系

驱动电机转速低于283r/To时,输出转矩脉动被放大,转矩脉动相对幅值均大于1,当电机转速超过283r/m加时输出转矩脉动相对幅值迅速降至1以下,转速转矩脉动得到了有效削弱。根据电动汽车的传动比+e=6.515及车轮半径A=0.244w可知,当车速超过时环球电机输出转矩脉就能得到有效削弱。

 

根据电动汽车的使用特点,其主要行驶于城市道路,因此可以参考城市道路循环工况研宄电动汽车的常用行驶工况。我国制定的城市道路循环工况与欧洲的NEDC工况基本一致,因此选择NEDC工况分析汽车在城市道路行驶的速度分布情况,对整个循环工况的速度进行统计,得出不同速度的行驶时间占整个循环时间的比例,当车速为零时,传统车辆处于怠速状态,发动机怠速运行。对于电动汽车而言,其不存在怠速工况,车速为零时驱动电机停止转动,因此不对车速为零的情况进行分析。车速在0〜5Am的时间占整个循环工况总时间的10.8°,车速高于5Aw的时间占整个循环工况的72.42°。若将车速为零的情况排除,则车速高于5从行驶的时间占整个行驶过程总时间的87°。根据东莞电机分析可知,车速高于4Aw从时转矩脉动就能得到有效抑制,因此电动汽车在行驶过程中,驱动电的机转矩脉动在绝大多数工况下都能得到抑制。

 

选择以隔振式扭转减振器作为研宄对象,结合电动汽车的特点以及当前减振器的发展方向,使用橡胶作为扭转减振器的弹性元件,并确定扭转减振器的基本结构。介绍了获取电机转子转动惯量的几种常见方法,并利用计算机辅助设计法得到电机转子转动惯量。然后分析了扭转减振器的刚度和阻尼对电机输出转矩脉动幅值的影响,并参考传统离合器扭转减振器的设计方法,初步确定扭转减振器的刚度范围。根据橡胶扭转减振器的使用条件及性能要求,选择硅橡胶作为橡胶环的胶料,并根据其刚度和强度要求,确定扭转减振器关键部件的尺寸,并在CATIA中建立三维模型。最后365体育在线利用已知的扭转减振器参数进一步分析了扭转减振器对输出转矩脉动的影响,分析结果显示,电动汽车在城市道路上行驶时,转矩脉动在得到有效削弱的时间约占整个行驶时间的90°。