【正文】 、起停等條件下都能正常工作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要 3 倍左右的過載。 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為直流電機(jī)。由于技術(shù)成熟，控制簡單，它們在許多驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)中都有非常廣泛的應(yīng)用。因此，交流感應(yīng)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制器要求逆變器和控制器能夠同時(shí)作用、整體設(shè)計(jì)，使逆變器和控制器能夠完美配合，并且能夠達(dá)到一體化和集成化的整體，這樣就可以大大提升交流電機(jī)的潛力，使交流感應(yīng)電機(jī)更好的應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。由于永磁交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)并沒有裝配電刷、換向器和滑環(huán)等器件，也可將永磁交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)稱為永磁無刷驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、轉(zhuǎn)子位置傳感器和控制器構(gòu)成，所用的電機(jī)為開關(guān)磁阻電機(jī)。而它的缺點(diǎn)就是電機(jī)是雙凸結(jié)構(gòu)，就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)引起的振動(dòng)以及噪聲太大。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 價(jià)格便宜、維護(hù)簡單、體積較小。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) 簡單可靠、可調(diào)范圍寬、效率高、控制靈活、成本低。因此，在本論文中，用交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最終的研究對象。在頻率很低時(shí)，定子阻抗下降，通過提高電壓來補(bǔ)償電源電壓與感應(yīng)電動(dòng)勢之間的壓降。詳細(xì)流程是先將測得的異步電機(jī)的定子電流矢量分為兩種電流分量，一種產(chǎn)生磁蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 場，另一種分量產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，接著控制這以上電流分量，與此同時(shí)，控制兩種電流分量之間的幅值以及相位，因此把這種控制方法叫做矢量控制技術(shù) [3]。因此可以把它觀測出來，在知道定子電阻的情況下。因此，本論文將直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中感應(yīng)電機(jī)的最佳控制方法進(jìn)行深入研究。（1） 電壓方程 蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 ()?????????????????????? cbaCBAcbassscbaCBA piiiR0000Ruu ??其中： ， ， ， ， ， ——轉(zhuǎn)子定子之間相電壓的瞬時(shí)值；ABCabuc， ， ， ， ， ——轉(zhuǎn)子定子之間相電流的瞬時(shí)值；iii， ， ， ， ， ——轉(zhuǎn)子定子繞組的全磁鏈；A?Bab?c（2） 磁鏈方程 ()????????????????? cbaCBAcbcacCcBcAbb caaaaa cbCCBA cBaAAcbaCB iiiLMML?式中： 、 、 、 、 ——定、轉(zhuǎn)子之間的自感；其它元素表示互感。即m? ()cirmncieWpT????||?式中： ——磁極對數(shù)； 為電角位移， 。???sR?LrRi ri?isu rj??r??? 異步電動(dòng)機(jī)空間矢量等效電路各量的含義如下：——定子電壓空間矢量；)(tus——定子電流空間矢量；i——轉(zhuǎn)子電流空間矢量；)(tr——定子磁鏈空間矢量； ??——轉(zhuǎn)子磁鏈空間矢量；)(tr蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 ——電角速度。 、 和 為三個(gè)互相獨(dú)立的變量，按照相關(guān)規(guī)定，則六個(gè)開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)均用1 表示，關(guān)斷狀態(tài)均用 0 表示。逆變器的開關(guān)狀態(tài)編號見表 。由此可見，在必要的時(shí)刻依次給出定子電壓空間矢量 S1 至 S6，可以得到定子磁量依次沿著圖中的 S1S2S3S4S5S6 的次序運(yùn)動(dòng)，形成了一個(gè)正六邊形磁鏈。由此圖可知，定子電壓與電流經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)變換后，計(jì)算出定子磁鏈，然后分解得到 分量和 分量，再進(jìn)??行兩相靜止三相靜止坐標(biāo)系變換，將磁鏈的計(jì)算值與給定值進(jìn)行比較，可以得出相應(yīng)的開關(guān)量，而轉(zhuǎn)矩滯環(huán)調(diào)節(jié)的輸出值決定是否插入了零矢量，從而能夠確定出正確的電壓狀態(tài)信號，更好的控制逆變器的輸出電壓，最后產(chǎn)生六邊形磁鏈 [6]。a??bc?M23aubcU I2 3 D M Cg????g?A Z S1 i?+_+_sR2 3 aibc?i???m???+ _ S?e???a?bc?abcSa b cfTU C TA M M A M C A T R 2 Eac 六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制原理的基本結(jié)構(gòu)蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 ?U s ( 1 0 0 )U s ( 1 1 0 )U s ( 0 1 0 )U s ( 0 1 1 )U s ( 0 0 1 )U s ( 1 0 1 )a?b?c?s 1s 2s 3s 4s 5s 6 六邊形磁鏈及 β 坐標(biāo)系 、 、 軸abc從圖 可看出 坐標(biāo)系與 三相坐標(biāo)系存在如式 的關(guān)系。其關(guān)系是：asubcsu=acu = bs?au（）=cs?bu電壓開關(guān)信號 、 、 反相便直接得到電壓狀態(tài)信號 、 、 ，見圖asubc asubcs。實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)與控制使用轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器即可完成。 近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 逆變器2 EM磁鏈位置磁鏈 、 轉(zhuǎn)矩計(jì)算轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器查規(guī)則表磁鏈滯環(huán)比較器 siu??s?s_++g?f_gTf TQNScba 近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩基本控制結(jié)構(gòu)?β123456*??? ?*?? ?*u6( 1 0 0 )u2( 0 1 0 )u3( 0 1 1 )u1( 0 0 1 )u5( 1 0 1 )u6( 1 1 0 ) 磁鏈的圓形區(qū)域劃分與近似的圓形軌跡假如三相異步電機(jī)的輸入信號是三相對稱電流，那么電機(jī)將會產(chǎn)生近似圓形軌跡的旋轉(zhuǎn)磁鏈，對應(yīng)的電機(jī)空間磁鏈的矢量軌跡為也會近似為圓形。將定子磁鏈的軌跡劃分為六個(gè)區(qū)間，用 Sm 表示，其中 m=1， 2， 3， 4， 5， 6，如表 所示，區(qū)域不同，則采用的定子電壓向量不同。 磁鏈位置判斷規(guī)則要想對定子磁鏈進(jìn)行以上控制，首先需要計(jì)算出定子磁鏈的幅值，接著利用滯環(huán)控制器將磁鏈給定值與計(jì)算得出值相互對比，再根據(jù)對比結(jié)果控制電壓向量的切換，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。根據(jù)以上判斷便可列出直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，如表 。并由此，完成了 3/2 模型的搭建，如圖 所示。1UabcProduct2Product1MatrixMultiplyProduct100Ed1/3Constant7[3x3]Constant31Sabc圖 理想逆變器模型 六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的系統(tǒng)仿真MATLAB/Simulink 中搭建的六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真模型參見附錄A。設(shè)定轉(zhuǎn)矩為 10N??)(Wbs。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩在 時(shí)，到達(dá)指定轉(zhuǎn)矩 10N蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 2mag_s location1|mag_s|location tableReImRealImag toComplex|u|uComplex toMagnitudeAngle2mag_s_beat1mag_s_alf圖 定子磁鏈幅值計(jì)算與扇區(qū)判斷模塊（3）電壓矢量選擇模塊由查表模塊、多路選擇模塊組成電壓矢量選擇模塊，如圖 。1。0。1。0。m。仿真結(jié)果如下：蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 )(Wbs。由于磁鏈容差非常小，為 ，因此磁鏈的軌跡毛刺極少，可以將其運(yùn)動(dòng)軌跡看作圓形軌跡。m 附近，電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)上升。與此同時(shí)，對仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果加以分析。蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 致 謝四年的本科學(xué)習(xí)生涯，使我在很多方面都有較大的收獲。 蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 參考文獻(xiàn)[1] 胡林,谷正氣, .2022,43(494):4547.[2] ,(5):4446.[3] 王宇寧,姚磊 ,(9):3540.[4] 田玉冬,朱新堅(jiān) ,(2):4043.[5] 陳清泉,詹宜巨 .21 世紀(jì)的綠色交通工具——:清華大學(xué)出版社,2022.[6] ,(3).[7] 王怡,胡元德 ,30(3):2227.[8] 鄧隱北,婁彥珍 .,19(2):5963.附錄 A 六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真圖蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 u_s_alfu_s_beati_s_alfi_s_beatmag_s_alfmag_s_b