電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制技術(shù)綜述-文庫(kù)吧
2025-06-29 01:21 本頁(yè)面
【正文】 磁體貼在轉(zhuǎn)子表面的情況相比，將永磁體植入轉(zhuǎn)子內(nèi)部，則即使高速旋轉(zhuǎn)，永磁體也不會(huì)飛散，為此就使設(shè)計(jì)10000r/min以上的超高速電動(dòng)機(jī)成為可能。 （2）對(duì)于要求的最大轉(zhuǎn)矩而言，采用圖3所示的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，永磁電動(dòng)機(jī)能做得更小。 （3）電機(jī)多極化設(shè)計(jì)也是降低成本的有效手段。圖4表示了電動(dòng)機(jī)永久磁鐵用量占電動(dòng)機(jī)總重量的百分比隨電動(dòng)機(jī)極數(shù)增加而減少的變化曲線。 深埋式永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制技術(shù) 深埋式永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成如圖5所示。與一般電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)多為速度控制系統(tǒng)或位置控制系統(tǒng)不同，電動(dòng)車是由加速器與控制器共同決定的轉(zhuǎn)矩指令來(lái)控制電機(jī)。因?yàn)檗D(zhuǎn)矩由電流決定，所以實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)電流控制系統(tǒng)。應(yīng)用轉(zhuǎn)矩指令和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，通過(guò)獨(dú)立增減d軸電流和q軸電流進(jìn)行電流控制，就能使電動(dòng)機(jī)和逆變器的綜合損失最小，進(jìn)而提高電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。d軸電流指令為負(fù)，就意味著進(jìn)行弱磁調(diào)節(jié)，所以，弱磁控制也是有效的。以上設(shè)計(jì)不僅考慮了電動(dòng)機(jī)的特性，還考慮了電動(dòng)機(jī)的控制方法及使用方法，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定，是目前電動(dòng)車的優(yōu)選驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) 目前，開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（srm）已投入實(shí)際使用，法國(guó)f1at公司研制的電動(dòng)車和中國(guó)第二汽車制造廠研制的電動(dòng)客車都曾采用了開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。srm是沒(méi)有任何形式的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體和永久磁鐵的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，它的定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極都是凸的。由于srm具有集中的定子繞組和脈沖電流，其功率變換器可以采用更可靠的電路拓?fù)湫问健rm具有簡(jiǎn)單可靠、在較寬轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)高效運(yùn)行、控制靈活、可四象限運(yùn)行、響應(yīng)速度快、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。但srm有轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、噪聲大、需要位置檢測(cè)器、系統(tǒng)非線性特性等缺點(diǎn)，所以，目前應(yīng)用還受到限制。針對(duì)傳統(tǒng)srm的缺點(diǎn)，研制了永磁式開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（pmsrd），通過(guò)高性能永磁鋼的引入，克服了傳統(tǒng)srm存在的換流相對(duì)較慢、能量利用率較低的缺點(diǎn)，增加了電機(jī)的比功率密度。 控制技術(shù) 由于srm系統(tǒng)具有明顯的非線性特性，系統(tǒng)難于建模，一般的線性控制方式不適于srm系統(tǒng)。目前主要利用模糊邏輯控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。香港大學(xué)開(kāi)發(fā)的模糊滑?？刂凭哂袦p少控制振蕩等優(yōu)點(diǎn)，是srm系統(tǒng)控制研究的一個(gè)新的突破。 3結(jié)速語(yǔ) 20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流電動(dòng)機(jī)折控制變得比較容易了。為此，電動(dòng)車的電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向交流電動(dòng)機(jī)，特別是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說(shuō)是特別可貴的。但永磁電動(dòng)機(jī)除有以上優(yōu)點(diǎn)外，還在轉(zhuǎn)換效率方面又較感應(yīng)電動(dòng)機(jī)稍勝一疇。 開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制靈活、可四象限運(yùn)動(dòng)、可靠性高、能在較寬的速度和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)高效運(yùn)行等特點(diǎn)，作為具有潛力的電動(dòng)車電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)日益受到重視。但其轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，噪聲大等缺點(diǎn)一直未得到很好解決，如何從電機(jī)設(shè)計(jì)和控制策略兩方面加以改進(jìn)是現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)。 永磁電動(dòng)機(jī)電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以轉(zhuǎn)速更高（德國(guó)kovo電技術(shù)公司已研制出轉(zhuǎn)速達(dá)50000r/min、）、用磁更省、可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子輕小緊湊、低成本化設(shè)計(jì)而成為研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。但永磁電動(dòng)機(jī)也有制成后難以調(diào)節(jié)磁場(chǎng)以控制功率因素和無(wú)功功率的缺點(diǎn)，這將成為今后的研究方向。 在控制器件方面，應(yīng)用新一代功率電子器件，可使變頻器有更高的功率密度和效率，結(jié)構(gòu)也更牢固，更適于電動(dòng)車所用。 在控制策略方面，變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及專家系統(tǒng)等新的控制方法正逐漸應(yīng)用于電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，并取得越來(lái)越好的效果。中國(guó)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制器行業(yè)分析2010年09月01日 07:36 來(lái)源：中國(guó)工業(yè)報(bào) 參與互動(dòng)(4) 【字體：↑大 ↓小】 驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制器 1. 驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型及其發(fā)展 驅(qū)動(dòng)電機(jī)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件，直接影響整車的動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性。驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要包括直流電機(jī)和交流電機(jī)。目前電動(dòng)汽車廣泛使用交流電機(jī)，主要包括：異步電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)和永磁電機(jī)（包括無(wú)刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)）。各類型電機(jī)主要特點(diǎn)見(jiàn)表1?！ ≤囉秒姍C(jī)的發(fā)展趨勢(shì)如下：(1)電機(jī)本體永磁化：永磁電機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)具有世界最為豐富的稀土資源，因此高性能永磁電機(jī)是我國(guó)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的重要發(fā)展方向。 (2)電機(jī)控制數(shù)字化：專用芯片及數(shù)字信號(hào)處理器的出現(xiàn)，促進(jìn)了電機(jī)控制器的數(shù)字化，提高了電機(jī)系統(tǒng)的控制精度，有效減小了系統(tǒng)體積?！ ?3)電機(jī)系統(tǒng)集成化：通過(guò)機(jī)電集成（電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)集成或電機(jī)與變速箱集成）和控制器集成，有利于減小驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量和體積，可有效降低系統(tǒng)制造成本?！ ?. 國(guó)外發(fā)展情況根據(jù)國(guó)外資料介紹 近年來(lái)美、歐開(kāi)發(fā)的電動(dòng)客車多采用交流異步電機(jī)，國(guó)外典型產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)請(qǐng)見(jiàn)表2。為了降低車重，電機(jī)殼體大多采用鑄鋁材料，電機(jī)恒功率范圍較寬，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)基速的2～。 日本近年來(lái)問(wèn)世的電動(dòng)
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