電動汽車永磁同步電動機弱磁調(diào)速研究畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-09 18:05 本頁面
【正文】 3。 24 最大轉矩 /電流控制 25 三種電流控制策略的比較 29 永磁同步電動機的弱磁控制 29 永磁同步電動機弱磁控制的基本原理 29 最大輸入功率弱磁控制 32 永磁同步電動機弱磁擴速能力的提高 33 永磁同步電動機弱磁擴速困難原因分析 34 永磁同步電動機弱磁擴速方案 35 本章小結 38 3 電動汽車用永磁同步電動機的 DSP 控制 40 電動汽車電機調(diào)速系統(tǒng)主電路設計 40 基于 TMS320LF2407A DSP 的電動汽車電機調(diào)速系統(tǒng)控制電路設計 41 速度給定模塊 42 電機相電流檢測電路 42 位置檢測接口電路 44 PWM 信號輸出及動作保護電路 44 軟件控制簡要說明 45 轉子位置與速度檢測 46 轉子位置檢測 47 轉子速度檢測 48 最小和最大轉速計算 48 1 緒論 課題背景及意義 汽車自 1866 年誕生以來，應用越來越廣泛，技術不斷發(fā)展，已經(jīng)成為衡量一個國家物質(zhì)生活和科學技術發(fā)展水平的重要標志，汽車工業(yè)己經(jīng)成為世界經(jīng)濟和各國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。汽車帶給人們方便、快捷和舒適的現(xiàn)代生活的同時，也帶來了日益增多的交通安全問題、日趨嚴重的環(huán)境污染和潛在的能源危機。汽車的發(fā)展時刻面臨著安全、環(huán)保和節(jié)能三大主題。世界各國政府和科技工作者都在探索 新途徑，一方面控制汽車污染物的排放降低油耗，世界各大汽車公司均積極研發(fā)和應用排放新技術，如三元催化器、廢氣再循環(huán)、柴油機廢氣煙霧微粒過濾裝置等，另一方面推進各種汽車清潔技術的開發(fā)和應用，各種超低排放汽車不斷面世，如電動汽車、清潔燃料汽車等。電動汽車由于具有低排放甚至零排放、低噪聲和節(jié)能等優(yōu)點，成為當今汽車研究、開發(fā)和推廣應用的熱點之一。 現(xiàn)代電動汽車是融合了電力、電子、機械控制以及化工技術等多種高新技術的綜合產(chǎn)品，是 21 世紀清潔有效的城市交通工具。它以電力為動力，可以解決石油資源日漸枯竭的問題。作為清潔、節(jié) 能的新型交通工具，電動車具有無與倫比的優(yōu)勢，是唯一可以做到 “ 零排放 ” 的車輛。它在行駛過程中沒有污染，熱輻射低，噪音小，不消耗汽油，可應用多種能源，結構簡單，使用維修方便，因此受到世界各國的歡迎。 開發(fā)高性能、無污染的電動汽車得到各國政府、汽車制造商、科研院所的高度重視，紛紛制定電動汽車研制計劃，掀起全球范圍內(nèi)的電動汽車開發(fā)熱潮。各種電動汽車頻頻涌現(xiàn)，并迅速推上市場。 電動汽車的研制開發(fā)對我國具有更為重要的意義。我國機動車排放引起的環(huán)境污染日趨嚴重，極大地影響著人們的生活質(zhì)量。中國是一個多煤少油的國家，自 1994 年起，中國已成為純石油進口國。同時，電動汽車的發(fā)展可迅速縮短我國與發(fā)達國家在重要工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè) —汽車工業(yè)的差距，并可帶動一系列相關產(chǎn)業(yè)和技術的發(fā)展。因此電動汽車的研究開發(fā)得到我國政府的高度重視。 到 “ 十五 ” 末期我國在電動汽車的三大領域 (電池、電機、電控系統(tǒng) )等方面 取得了一定突破 ； 己經(jīng)具備了自主開發(fā)電機產(chǎn)品的基本能力，開發(fā)出包括交流感應、開關磁阻、直流無刷、永磁磁阻同步等各種類型電機，雖然在電機系統(tǒng)研究上取得了相應的進展，在整車控制器方面也積累了一定的經(jīng)驗，但控制系統(tǒng)的結構和功能還有待于進一步的調(diào)整和完善。 主要有 :高性能動力電池系統(tǒng)的開發(fā) 。高性能調(diào)速系統(tǒng) (包括多種電動機系統(tǒng)及內(nèi)燃機系統(tǒng) )研制 ； 整車性能優(yōu)化及集成管理單元的開發(fā)等。 電動汽車面臨的主要問題有：續(xù)駛里程有限，蓄電池使用壽命太短，蓄電池尺寸和質(zhì)量的制約，電動汽車價格昂貴，間接污染嚴重等。其中 關鍵問題是一次充電續(xù)行里程和價格，目前在車載蓄電池技術未能突破的條件下，電動汽車調(diào)速系統(tǒng)是實現(xiàn)電動汽車基本性能和解決這一關鍵問題的重要因素。這要求電動汽車調(diào)速系統(tǒng)應具有盡可能高的轉矩密度、良好的轉矩控制能力、高的運行可靠性及在整個電動汽車調(diào)速范圍內(nèi)具有盡可能高的效 率。電動汽車這一驅動功能的實現(xiàn)涉及電機、電力電子、微處理器、蓄電池等多學科技術領域，是趕超世界汽車行業(yè)先進水平的關鍵。因此，對電動汽車調(diào)速系統(tǒng)的研究開發(fā)具有重要的社會意義和工程實際意義。 目前，國內(nèi)外電動汽車用電機系統(tǒng)涵蓋了交流感應、永磁電機、開關磁阻等各種類型。其中永磁電機具有高效、高控制精度、高轉矩密度、低噪聲的特點，通過合理設計磁路結構能夠獲得較高的弱磁性能，在電動汽車特別是高檔電動汽車驅動方面具有很高的應用價值，作為電動汽車用永磁電機調(diào)速系統(tǒng)，可實現(xiàn)機電一體化和集成化，具有系統(tǒng)結構簡單、操作方便、可 實現(xiàn)制動能量回收、系統(tǒng)響應時間短、轉矩控制準確等優(yōu)點，改善了車輛的性能。因此，開發(fā)與電動汽車整機配套的永磁電機調(diào)速系統(tǒng)具有現(xiàn)實可行的意義。 此外，我國在稀土永磁材料領域具有得天獨厚的資源優(yōu)勢。開發(fā)出一系列機電一體化 —集驅動、制動、測速、轉向為一體的高度集成化的驅動模塊，具有自主知識產(chǎn)權的高性能車用永磁電機系統(tǒng)，可以加快我國電動汽車的產(chǎn)業(yè)化進程。 電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 國內(nèi)外主要國家電動汽車發(fā)展 概 況 一直以來 ，出于對能源危機和環(huán)境保護的關注及占領未來世界汽車市場的 考慮 ，日本十分重視電 動汽車的研制與開發(fā)。從目前世界范圍內(nèi)的整個形勢來看 ，日本是電動汽車技術發(fā)展速度最快的少數(shù)幾個國家之一，特別是在混合動力汽車的產(chǎn)品發(fā)展方面，日本居世界領先地位。目前，世界上能夠批量產(chǎn)銷混合動力汽車的企業(yè) ，只有日本的豐田和本田兩家汽車公司。 1997 年 12 月 ，豐田汽車公司首先在日本市場上推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動力轎車PRIUS。該轎車于 20xx 年 7 月開始出口北美，同年 9 月開始出口歐洲 ，到 20xx年 已經(jīng)在全世界 2 0 多個國家上市銷售。目前推出的產(chǎn)品已經(jīng)是多次改進后的第二代產(chǎn)品，其生產(chǎn)工藝更為成熟。 根據(jù)豐田汽車公司的測試 ， PRIUS 轎車在城市工況下比同等排量的花冠轎車節(jié)油 %；在市郊節(jié)油 ％，綜合節(jié)油％。有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示 ，豐田汽車公司已占有全球混合動力汽車市場 9 0％的份額。 20xx 年 9 月 15 日 ，一汽集團與日本豐
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