電動(dòng)洗車用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù).pdf

1、電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部分，其性能的好壞直接影響著汽車性能的優(yōu)劣?，F(xiàn)在作為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)主要有直流電機(jī)、交流電機(jī)和永磁電機(jī)。這三種電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在著不少問題，直流電機(jī)因有電刷及換向器，在換向時(shí)容易產(chǎn)生火花，引起電磁干擾，使之無法適用高速、大容量場(chǎng)合，其作為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有逐漸被淘汰的趨勢(shì)。交流電機(jī)功率因數(shù)低，控制較為復(fù)雜，逐漸失去其優(yōu)勢(shì)。永磁電機(jī)啟動(dòng)電流大，永磁材料價(jià)格昂貴，在震動(dòng)及高溫下容易

2、退磁，造成電機(jī)性能下降。
　　開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)因其啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，高效節(jié)能，能在較復(fù)雜的環(huán)境下正常運(yùn)行等特點(diǎn)受到越來越廣泛的關(guān)注，其作為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有很大的優(yōu)勢(shì)。由于開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在常規(guī)控制下轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大以及在一些現(xiàn)代控制方法下，雖然在抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)方面取得了不錯(cuò)的效果，但存在著控制過程較為復(fù)雜，不易于實(shí)時(shí)控制的問題。
　　本文研究電動(dòng)汽車用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)采

3、用直接轉(zhuǎn)矩控制直接控制轉(zhuǎn)矩，響應(yīng)速度快，能夠有效地抑制電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，減少汽車震動(dòng)及其對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的損害。
　　本文的主要內(nèi)容有：
　　(1)闡述了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、遵循“磁阻最小”的工作原理和存在第一、第二臨界速度的運(yùn)行特性；闡述了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制原理。
　　(2)在直接轉(zhuǎn)矩控制磁鏈定區(qū)的基礎(chǔ)上，利用Matlab/Simulink工具對(duì)電動(dòng)汽車用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行了建模仿真。仿真了給定轉(zhuǎn)矩值與

4、給定磁鏈值的關(guān)系。還仿真證明了無論是在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)減小方面還是在速度平穩(wěn)方面，直接轉(zhuǎn)矩都比常規(guī)控制優(yōu)良的多，而且速度響應(yīng)快，非常適合作電動(dòng)汽車用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制策略。
　　(3)分析了直接轉(zhuǎn)矩控制下開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的兩種啟動(dòng)方法：一種啟動(dòng)方法是先給任意相通電建立起磁鏈得出磁鏈所在區(qū)，然后根據(jù)直接轉(zhuǎn)矩控制規(guī)則電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來；另一種啟動(dòng)方法是由位置傳感器得出轉(zhuǎn)子位置，然后根據(jù)轉(zhuǎn)子位置與磁鏈的關(guān)系得出磁鏈所在區(qū)，最后根據(jù)直接轉(zhuǎn)矩控制規(guī)則電機(jī)

5、旋轉(zhuǎn)起來。
　　(4)仿真比較了電動(dòng)汽車用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)在直接轉(zhuǎn)矩控制下與在電流斬波控制下的單位電流出力情況，直接轉(zhuǎn)矩控制下的單位電流出力要略小于在電流斬波控制下的單位電流出力。仿真比較了直接轉(zhuǎn)矩控制和電流斬波控制下的磁鏈軌跡形狀，通過磁鏈軌跡比較得出直接轉(zhuǎn)矩控制要比電流斬波控制節(jié)能。
　　(5)參與研制了基于智能模塊IPM和DSPTMS320LF2407A作為核心CPU芯片的電動(dòng)汽車用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制器，提高了控制器的可