ISG电机.doc

ISG是汽车起动发电一体机，直接集成在发动机主轴上。基于环境保护和能源可持续发展的战略考虑，国外许多著名的汽车公司如Ford 、Valeo 、Honda、Bosch、Siemens 、Fiat、 Delphi等都竞相研制或采用ISG技术，以彰显汽车品牌的技术内涵。ISG融合了电机、现代电力电子、数字信号处理、现代控制等技术，集传统汽车的起动和发电功能于一体，具有突出的起/停控制快、能量再生利用好、动力辅助性强等优点，尤其在降低排气污染、节约燃油方面效果明显，是国际公认的传统汽车、混合动力汽车以及未来电动汽车发动机部件的必然发展方向。该技术目前已完成实验室样机研制。 特 点： 1、0.3秒起动，即汽车在遇红灯或其它临时停车时无须怠速，随时可以起动，极大地降低了怠速排放，节约了燃油，提高了经济效益； 2、能量再生，即在下坡等行驶状态下，可使ISG工作于发电状态，以节约能源； 3、由于ISG直接安装于发动机主轴，可随时助力，提高汽车动力性； 4、在下漫长坡时，通过电磁场调节，实施非接触制动，提高安全性ISG电机可根据体积和功率的不同，布置在发动机的不同位置：（1） 与发动机同轴，在发动机之后、离合器之前。（2） 在离合器之后，与变速箱二轴相结合；（3） 与发动机同轴，在离合器之后与变速箱一轴相结合；（4） 利用带式传动装置（如齿形带）配置的ISG电机；（5） 双轴侧置，在发动机之后、离合器之前；（6） 双轴侧置，在离合器之后、变速箱之前；6种布置形式的比较：上述6中布置形式各有优缺点，同轴布置较双轴布置结构紧凑；双轴布置可以提高电机转速和输出功率，使比功率增大；利用带式传动装置又最大限度的地减小了对发动机的改造。综合比较各种位置后，我们认为第一种和第二种方案最具代表性，我们建议采用第一种方案，该方案可以取代飞轮、发动机和起动机，通过对电机的合理设计使电机与发动机合理匹配满足整车需求。第一种方案特点：1. 电机是扁平的；2. 结构紧凑，易于布置；3. 对其他附件影响小；4. 控制策略相对简单；5. 改造成本低；6. 发动机与电机一同旋转；第二种布置形式特点：1. 电机是柱形的，与变速器二轴相结合，改变扭矩耦合器设计，增大扭矩；2. 对发动机、变速器进行改造；3. 实现纯电动，但需增加制动和转向助力系统；4. 增加电控离合器；5. 现有车型改造布置有一定难度；第一二种布置形式的比较： 现有条件下，本着经济型的原则，在轻型轿车上采用第一种方案是最佳选择，若能对发动机进行一些改动则会达到理想效果。 第二种方案对提高电机的比功率有好处，但目前存在布置和成本的问题。ISG电机的选择 电机参数DSPM电机开关磁组电机永磁同步电机感应电机极数6/46/444定子直径/mm77.873.777.877.8气隙/mm0.450.200.450.20稀土永磁/1b0.10.35转矩/电流1.71.051.460.52转矩/惯量5.84.141.590.57各式电机的比较项目直流电动机感应电动机永磁电动机开关磁阻电动机功率密度低中高较高峰值效率/%85-8980-9090-9590转速范围/(r/m)4000-800012000-150004000-1000015000可靠性一般好好优秀结构坚固性差好一般优秀电机的外形尺寸大中小小电机的质量重中轻轻电机的成本/（美元/kw）108-1010-158-10控制操作性能最好好好好控制器成本低高高一般永磁开关磁组电机的设计永磁开关磁组电机概述DSPM在90年代出现与开关磁组电机相适，双凸极；定子或转子上放永久磁铁转矩电流比是开关磁组电机的1.7倍，是永磁无刷直流电机的1.7倍，是永磁同步电机的1.2倍，是感应电机的3.2倍。转矩惯量比是开关磁阻电机的1.4倍，是