定子永磁型磁通切換雙轉(zhuǎn)子電機及其混合動力合成系統(tǒng)研究.pdf

1、定子永磁型磁通切換雙轉(zhuǎn)子(a Double Rotor Flux SwitchingPermanent-Magnet，簡稱DR-FSPM)電機是一種新型結(jié)構(gòu)的雙凸極雙轉(zhuǎn)子電機，屬于永磁電機的一種，具有機械結(jié)構(gòu)簡單、輸出功率密度大和高效率等優(yōu)點。將DR-FSPM電機運用于混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicles，簡稱HEV)，通過對電機的精確控制，能夠很好的實現(xiàn)內(nèi)燃機(Internal Combustion Engi

2、ne，簡稱ICE)效率最優(yōu)控制，使得內(nèi)燃機工作于低油耗、低排放區(qū)域，達到能源利用率高，污染小的目的。
　　本文首先介紹了HEV的發(fā)展現(xiàn)狀和混合動力系統(tǒng)動力耦合單元，以及介紹了幾種現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)子電機，提出將DR-FSPM電機運用于HEV。在分析了定子永磁型磁通切換(Flux Switching Permanent-Magnet，簡稱FSPM)電機的基礎上，解釋了DR-FSPM電機結(jié)構(gòu)及工作原理。并推導了DR-FSPM電機的數(shù)學模型，包

3、括電壓平衡方程、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程及運動方程。
　　其次，在分析了雙轉(zhuǎn)子混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎上，根據(jù)DR-FSPM電機數(shù)學模型，運用MATLAB仿真軟件搭建了基于DR-FSPM電機的混合動力系統(tǒng)的仿真模型。對HEV的典型工況進行仿真分析，驗證了該電機數(shù)學模型的準確性，分析了汽車運行在不同工況下DR-FSPM電機的工作狀態(tài)。
　　最后，以TI公司的DSP TMS320F28335為主控芯片，設計了DR-FSPM電機

4、驅(qū)動控制系統(tǒng)的硬件電路，并完成了控制系統(tǒng)的軟件編寫。搭建了DR-FSPM電機的數(shù)字控制系統(tǒng)的實驗平臺，對一臺DR-FSPM電機進行了調(diào)試和實驗。首先對內(nèi)外電機進行單獨實驗，包括外電機的閉環(huán)起動實驗、閉環(huán)調(diào)速實驗、閉環(huán)變負載實驗及速度開環(huán)調(diào)速實驗;內(nèi)電機的閉環(huán)調(diào)速實驗、閉環(huán)起動實驗及速度開環(huán)調(diào)速實驗等。在此基礎上簡單模擬了雙轉(zhuǎn)子混合動力系統(tǒng)的工況實驗。實驗結(jié)果驗證了搭建的實驗平臺的合理性和正確性以及DR-FSPM電機的諸多優(yōu)點，包括DR-