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摘要
电动车用轮毂电机受路面激励和车重的双重作用，导致定转子相对偏心进而产生不平衡磁拉力，其垂向分量与车辆悬架系统的垂向振动相耦合，影响电动汽车的平顺性、舒适性等性能。针对这一机电耦合问题，以一台永磁式轮毂电机为研究对象，利用磁场叠加法获得负载气隙磁密分布，引入复数相对磁导和偏心磁导修正系数，建立考虑定子开槽效应的电机偏心磁场和不平衡磁拉力解析模型，并通过有限元仿真和样机试验验证了解析模型的有效性。根据悬架系统的垂向振动与电机偏心不平衡磁拉力的实时耦合关系，利用拉格朗日法求解车辆动力学方程，建立1/4车身垂向耦合振动模型。以轮毂电机定子垂向振动加速度、车身垂向振动加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷为主要指标，研究机电耦合效应对车辆垂向动力学特性的影响，揭示不平衡磁拉力输出特性与车辆动力学响应之间的机电耦合机理。研究结果表明机电耦合效应使得电动汽车的平顺性、操稳性和安全性等性能总体下降。
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