第3章電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)-資料下載頁
2025-01-14 01:23本頁面
【正文】 永磁同步電動機(jī) LOGO ? 永磁同步電動機(jī)的性能特點 ? 永磁同步電動機(jī)的功率因數(shù)大、效率高、功率密度大，是一種比較理想的驅(qū)動電動機(jī)。但正由于電磁結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)子勵磁不能隨意改變，導(dǎo)致電動機(jī)弱磁困難，調(diào)速特性不如直流電動機(jī)。目前，永磁同步電動機(jī)理論還不如直流電動機(jī)和異步電動機(jī)完善，還有許多問題需要進(jìn)一步研究，主要有以下兩方面。 永磁同步電動機(jī) LOGO ? 永磁同步電動機(jī)的性能特點 ? 電動機(jī)效率。永磁同步電動機(jī)的低速效率較低，如何通過設(shè)計降低低速損耗，減小低速額定電流是目前研究的主要方向之一。 永磁同步電動機(jī) LOGO ? 永磁同步電動機(jī)的性能特點 ? 電動機(jī)的弱磁能力。永磁同步電動機(jī)由于轉(zhuǎn)子是永磁體勵磁，隨著轉(zhuǎn)速的升高，電動機(jī)電壓會逐漸達(dá)到逆變器所能輸出的電壓極限，這時要想繼續(xù)升高轉(zhuǎn)速只有靠調(diào)節(jié)定子電流的大小和相位增加直軸去磁電流來等效弱磁提高轉(zhuǎn)速。電動機(jī)的弱磁能力大小主要與直軸電抗和反電動勢大小有關(guān)，但永磁體串聯(lián)在直軸磁路中，所以直軸磁路一般磁阻較大，弱磁能力較小，電動機(jī)反電動勢較大時，也會降低電動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速。 永磁同步電動機(jī) LOGO ? 永磁同步電動機(jī)的驅(qū)動特性 永磁同步電動機(jī) LOGO ? 永磁同步電動機(jī)的控制 ? 永磁同步電動機(jī)控制系統(tǒng)可以采用矢量控制（磁場定向控制）、直接轉(zhuǎn)矩控制和恒壓頻比開環(huán)控制等控制方式。 永磁同步電動機(jī) LOGO ? 永磁同步電動機(jī)的控制 ? 矢量控制 ? 矢量控制的控制原理為：以轉(zhuǎn)子磁鏈旋轉(zhuǎn)空間矢量為參考坐標(biāo)，將定子電流分解為相互正交的兩個分量，一個與磁鏈同方向，代表定子電流勵磁分量，另一個與磁鏈方向正交，代表定子電流轉(zhuǎn)矩分量，分別對其進(jìn)行控制，獲得與直流電動機(jī)一樣良好的動態(tài)特性。因其控制結(jié)構(gòu)簡單，控制軟件容易實現(xiàn)，已被廣泛應(yīng)用到調(diào)速系統(tǒng)中。 永磁同步電動機(jī) LOGO ? 永磁同步電動機(jī)的控制 ? 直接轉(zhuǎn)矩控制 ? 直接轉(zhuǎn)矩控制不需要傳統(tǒng)矢量控制里復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換和轉(zhuǎn)子磁鏈定向，轉(zhuǎn)矩取代電流稱為受控對象，電壓矢量則是控制系統(tǒng)里唯一的輸入，直接控制轉(zhuǎn)矩和磁鏈的增加或減小，但是轉(zhuǎn)矩和磁鏈并不解耦，對電動機(jī)模型進(jìn)行簡化處理時，沒有 PWM信號發(fā)生器，控制結(jié)構(gòu)簡單，受電動機(jī)參數(shù)變化影響小，能夠獲得極佳的動態(tài)性能。 永磁同步電動機(jī) LOGO ? 永磁同步電動機(jī)的控制 ? 恒壓頻比開環(huán)控制 ? 恒壓頻比開環(huán)控制的控制變量為電動機(jī)的外部變量，即電壓和頻率?？刂葡到y(tǒng)將參考電壓和頻率輸入實現(xiàn)控制策略的調(diào)整器中，最后由逆變器產(chǎn)生一個交變的正弦電壓施加在電動機(jī)的定子繞組上，使之運(yùn)行在指定的電壓和參考頻率下。按照這種控制策略進(jìn)行控制，使供電電壓的基波幅值隨著速度指令成比例地線性增長，從而保持定子磁通的近似恒定。 永磁同步電動機(jī) LOGO ? 輪轂電動機(jī)的驅(qū)動方式 ? 輪轂電動機(jī)可分為減速驅(qū)動和直接驅(qū)動兩大類。 ? 在減速驅(qū)動方式下，電動機(jī)一般在高速下運(yùn)行，而且對電動機(jī)的其他性能沒有特殊要求，因此可選用普通的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機(jī)。減速機(jī)構(gòu)放置在電動機(jī)和車輪之間，起減速和增加轉(zhuǎn)矩的作用。 輪轂電動機(jī) LOGO ? 輪轂電動機(jī)的驅(qū)動方式 ? 減速驅(qū)動的優(yōu)點是：電動機(jī)運(yùn)行在高速下，具有較高的功率和效率比；體積小、重量輕；扭矩大、爬坡性能好；能保證汽車在低速運(yùn)行時獲得較大的平穩(wěn)轉(zhuǎn)矩。不足之處是：難以實現(xiàn)液態(tài)潤滑、齒輪磨損較快、使用壽命短、不易散熱、噪聲大。減速驅(qū)動方式適合于丘陵或山區(qū)，以及要求過載能力大或城區(qū)公交車等需要頻繁起動停車等場合。 輪轂電動機(jī) LOGO ? 輪轂電動機(jī)的驅(qū)動方式 ? 在直接驅(qū)動方式下，電動機(jī)多采用外轉(zhuǎn)子（即直接將轉(zhuǎn)子安裝在輪轂上）。為了使汽車能順利起步，要求電動機(jī)在低速時能提供大的轉(zhuǎn)矩。此外，為了使汽車能夠有較好的動力性，電動機(jī)需具有較寬的調(diào)速范圍。 輪轂電動機(jī) LOGO ? 輪轂電動機(jī)的驅(qū)動方式 ? 直接驅(qū)動的優(yōu)點有：不需要減速機(jī)構(gòu)，使得整個驅(qū)動結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊，軸向尺寸也較小，而且效率也進(jìn)一步提高，響應(yīng)速度也變快。其缺點是：起步、迎風(fēng)行駛或爬坡以及承載較大載荷時需要大電流，易損壞電池和永磁體；電動機(jī)效率峰值區(qū)域很小，負(fù)荷電流超過一定值后效率急劇下降。此驅(qū)動方式適合用于平路或負(fù)荷較輕的場合。 輪轂電動機(jī) LOGO ? 輪轂電動機(jī)的優(yōu)點 ? 動力控制由硬連接改為軟連接形式。 ? 各電動輪的驅(qū)動力直接獨(dú)立可控，使其動力學(xué)控制更為靈活、方便 。 ? 容易實現(xiàn)各電動輪的電氣制動、機(jī)電復(fù)合制動和制動能量反饋。 ? 底架結(jié)構(gòu)大為簡化，使整車總布置和車身造型設(shè)計的自由度增加。 ? （ 5）若在采用輪轂電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的四輪電動汽車上導(dǎo)入線控四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)（ 4WS），實現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向行駛高性能化，可有效減小轉(zhuǎn)彎半徑，甚至實現(xiàn)零轉(zhuǎn)向半徑，增加了轉(zhuǎn)向靈便性。 ? 輪轂電動機(jī) LOGO ? 輪轂電動機(jī)的優(yōu)點 ? 若在采用輪轂電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的四輪電動汽車上導(dǎo)入線控四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)（ 4WS），實現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向行駛高性能化，可有效減小轉(zhuǎn)彎半徑，甚至實現(xiàn)零轉(zhuǎn)向半徑，增加了轉(zhuǎn)向靈便性。 輪轂電動機(jī) LOGO 演講完畢，謝謝觀看！
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