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【干货】新能源汽车驱动电机深度分析

2016-09-06 10:51来源:工程事关键词:驱动电机驱动电机系统新能源汽车收藏点赞

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开关磁阻电机还具有在较宽转速和转矩范围内高效运行、控制灵活、可四象运行、响应速度快、成本较低等优点。工艺性好,适用于高速,环境适应性强;电机转矩的方向与绕组电流的方向无关;适用于频繁启停以及正反向转换运行;启动电流小,转矩大;可控参数多,调速性能好;具有较强的再生制动能力;定子和转子的材料均采用硅钢片,易于获取和回收利用。

但开关磁阻电机有转矩波动大、需要位置检测器、系统非线性特性,磁场为跳跃性旋转,控制系统复杂;对直流电源会产生很大的脉冲电流等缺点。位置检测器是开关磁阻电动机的关键器件,其性能对开关磁阻电动机的控制操作有重要影响。由于开关磁阻电动机为双凸极结构,不可避免地存在转矩波动,噪声是开关磁阻电动机最主要的缺点。

但近年来的研究表明,采用合理的设计、制造和控制技术,开关磁阻电动机的噪声完全可以得到良好的抑制。另外,由于开关磁阻电动机输出转矩波动较大,功率变换器的直流电流波动也较大,所以在直流母线上需要装置一个很大的滤波电容器。

(3)开关磁阻电动机的控制系统

开关磁阻电动机驱动系统的核心是开关磁阻电动机(SRM),它涉及到电动机,电力电子,微机,控制,光电转换,角度测量等等多学科知识,结构比较复杂,控制系统要求也比较独特,感应电动机和永磁同步电动机的控制方法通常难以满足系统的控制要求。目前电动汽车应用较少。它的主要研究方向是模型研究。

由于开关磁阻电机具有明显的非线性特性,系统难于建模,一般的线性控制方式不适于开关磁阻电机系统。目前主要利用模糊逻辑控制、神经网络控制等。

它的控制系统包括功率变换器、控制器和位置传感器及速度检测器等部分。

①功率变换器

开关磁阻电动机的励磁绕组,无论通过正向电流或反向电流,其转矩方向不变,期换向,每相只需要一个容量较小的功率开关管,功率变换器电路较简单,不会出现直通故障,可靠性好,易于实现系统的软启动和四象限运行,具有较强的再生制动能力。成本比交流三相感应电动机的逆变器控制系统要低。

②控制器

控制器由微处理器、数字逻辑电路等元件组成。微处理器根据驾驶员输入的命令,同时对位置检测器、电流检测器所反馈的电动机转子位置,进行分析、处理,并在瞬间做出决策,发出一系列执行命令,来控制开关磁阻电动机适应电动汽车不同条件下运行。控制器性能好坏和调节的灵活性,取决于微处理器的软件和硬件的性能配合关系。

③位置检测器

开关磁阻电动机需要高精度的位置检测器,来为控制系统提供电动机转子的位置、转速和电流的变化信号,并要求有较高的开关频率以降低开关磁阻电动机的噪声。

5、直流电动机在新能源汽车中的应用

直流电机可分为永磁式直流电机和绕组励磁式电机两种。一般小功率采用前者,大功率采用后者,下面主要讨论后者。

原标题:【干货】新能源汽车驱动电机深度分析
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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