車用雙凸極磁通記憶起動(dòng)-發(fā)電機(jī)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著汽車產(chǎn)業(yè)所帶來的日益嚴(yán)峻的能源問題和大氣污染問題，發(fā)展電動(dòng)汽車越來越受到關(guān)注。受車載電池技術(shù)的制約，其需要相應(yīng)的電池能源供給體系進(jìn)行充電。為解決車載電池能量補(bǔ)給困難問題，可在車上裝配一起動(dòng)/發(fā)電一體化裝置作為充電設(shè)備。本課題研究的雙凸極磁通記憶起動(dòng)/發(fā)電機(jī)(Doubly Salient FluxMemory Starter/Generator，縮簡DSFMS/G)，是指由能記憶磁化強(qiáng)度和磁通密度等級(jí)的永磁材料構(gòu)成的一類新型永磁電機(jī)。

2、永磁材料AlNiCo由于剩磁密度大和矯頑力低這一特性而能夠根據(jù)勵(lì)磁電流幅值和方向改變并記憶磁通強(qiáng)度。因此永磁材料AlNiCo成為DSFMS/G永磁體優(yōu)先選擇之一。DSFMS/G不但兼具雙凸極永磁(Doubly Salient Permanent Magnet，縮簡DSPM)電機(jī)可靠性高、輸出轉(zhuǎn)矩大等特點(diǎn)，而且兼具的電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)(Doubly Salient Electro-Magnetic，縮簡DSEM)磁場強(qiáng)度易調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。因此D

3、SFMS/G非常有望成為車用起動(dòng)/發(fā)電一體化裝置。
　　本文闡述了課題研究的背景及意義、起發(fā)一體化技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀和車用起發(fā)一體化裝置研究現(xiàn)狀。通過介紹DSFMS/G基本構(gòu)造及反電勢、數(shù)學(xué)模型、起動(dòng)/發(fā)電運(yùn)行工作原理以及雙向勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)工作原理，為仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了理論支持。
　　根據(jù)DSFMS/G起動(dòng)和發(fā)電過程控制策略分別建立起動(dòng)系統(tǒng)模型和發(fā)電系統(tǒng)模型，進(jìn)行了起動(dòng)過程仿真和寬速恒壓發(fā)電仿真。仿真結(jié)果證明了DSFMS

4、/G作為起發(fā)一體化裝置的理論的正確性。
　　在起動(dòng)過程中易發(fā)生單管或雙管故障，分析兩種斷路故障并提出勵(lì)磁容錯(cuò)原理。對斷路故障狀態(tài)和勵(lì)磁容錯(cuò)控制方法進(jìn)行仿真，驗(yàn)證在起動(dòng)過程中出現(xiàn)斷路現(xiàn)象能夠通過勵(lì)磁容錯(cuò)克服。
　　最后研制了一套DSFMS/G系統(tǒng)硬件電路，并在其上編寫了相應(yīng)的軟件代碼。組裝了DSFMS/G起動(dòng)實(shí)驗(yàn)和恒壓發(fā)電試驗(yàn)兩個(gè)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括三個(gè)部分，分別是起動(dòng)過程弱磁升速、發(fā)電過程寬調(diào)速恒壓和起動(dòng)過程勵(lì)磁容錯(cuò)。分析