用于重型电动卡车的双电机与双行星排新驱动装置设计及动力学特性研究

摘要

针对电动卡车采用的中央电机配合变速箱的驱动形式，造成驱动电机功率偏高、传动系统空间布置困难、传动效率低下等问题，以陕汽德龙M3000系列的18 t级牵引车为研究对象，提出了一种可以实现双电机转矩耦合驱动和单电机驱动两种工作模式的新型双电机双行星轮系轮边分布式驱动系统。理论计算了新型驱动系统中双永磁同步电机的基本参数；搭建了基于Workbench平台与Maxwell软件的联合仿真平台，提出了采用遗传算法的双电机参数多目标优化方法，得到了输出转矩、转矩波动率和最大反电动势的最优解；设计、制造、安装和调试了额定功率分别为60、30 kW,额定转速为3 500、1 500 r/min的双电机与双行星排机械结构总成以及计算机实验平台；构建了基于逻辑门限值的整车控制策略和基于矢量控制的电机控制方案，开展了两种工作模式电机性能实验以及工作模式切换实验。研究结果表明，设计的双电机双行星轮系驱动系统在两种工作模式下转速波动率最大为2.58%、转矩波动率最大为5.5%,具有较好的输出响应，为该型原理的实际应用提供了参考。

关键词

电动卡车 / 驱动与传动 / 永磁同步电机 / 行星轮系

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52275373);国家自然科学基金青年基金资助项目(52105397)