該文研究了用于電動汽車驅動的永磁同步電機驅動系統(tǒng).首先概述了電動汽車對驅動系統(tǒng)的一些基本要求,并比較了基于不同種類電機的驅動系統(tǒng)的主要指標,認為永磁同步電機適用于這一應用場合,并在效率,功率密度和維護性等方面有著突出的優(yōu)點.該文分析了永磁同步電機用于矢量控制的數(shù)學模型,并建立了基于其數(shù)學模型的電機控制仿真軟件包.其中包括可以體現(xiàn)電機初始位置的電機模型及SWPWM發(fā)生模塊.通過仿真,確認將要在實際系統(tǒng)中使用的控制方法是基本可行的.在已有的控制系統(tǒng)硬件的基礎上,實現(xiàn)了2.5kw和20kw永磁同步電機驅動系統(tǒng)的閉環(huán)控制,完成在其基速以下區(qū)域的兩臺電機的閉環(huán)負載控制運行及2.5kw系統(tǒng)的空載弱磁運行.從電機高速運行和負載試驗的結果可以看出,目前的控制策略,控制程序和系統(tǒng)硬件已經(jīng)可以達到預期的控制目標.該文還討論了一些永磁同步電機驅動系統(tǒng)特有的課題.其中包括改進的閉環(huán)弱磁控制方法;為使電機平穩(wěn)啟動,應用了一種簡單的啟動和初始位置估計方法;設計了基于改進"負載法"的一種相對簡單的電機參數(shù)試驗測量方法.所有這些工作對今后進一步提高驅動系統(tǒng)的控制性能都將是有益的.
標簽：
電動汽車
永磁同步電機
控制研究
上傳時間：
2013-08-01
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本文以負載周期性交化而轉速基本不變類負載的輕載調(diào)壓節(jié)能控制器為研究對象。研究了以異步電動機的調(diào)壓節(jié)能原理、控制策略、觸發(fā)脈沖的選擇、調(diào)壓過程振蕩現(xiàn)象的原因、解決方案、動態(tài)仿真模型等關鍵技術。 本文研究成果主要包括以下幾個方面： 1.利用解析法分析了負載周期變化的恒轉矩負載的調(diào)壓節(jié)能原理,得到了異步電動機的調(diào)壓特性曲線,指出了幾種控制方法的本質是一定負載范圍內(nèi)的恒轉差率控制。比較了負載轉矩對幾種控制方法的控制范圍、節(jié)能效果的影響并且通過仿真和實驗驗證了理論分析的正確性。同時分析了風機水泵的調(diào)壓特性,為異步電動機的節(jié)能控制器的方案設計以及為分析實際控制中遇到的問題打下理論基礎。 2.設計了晶閘管調(diào)壓的主電路、選擇晶閘管及其相應的保護器件,通過實驗和仿真對比分析了雙窄脈沖和寬脈沖觸發(fā)板在電動機周期變化負載調(diào)壓時的差別。設計了以ARM7/LPC2214為控制器的硬件電路原理圖、PCB、液晶顯示器、串口通信、節(jié)能控制等部分的軟硬件的調(diào)試,為實驗和控制算法的實現(xiàn)作了鋪墊。 3.通過實驗和仿真,分析了以電源電壓為同步信號的三相晶閘管調(diào)壓過程產(chǎn)生電流振蕩的影響因素,即負載轉矩,移相觸發(fā)角的大小,電機的轉動慣量,負載的性質。說明了電壓同步信號觸發(fā)方式的適用范圍,分析引起電流振蕩的本質,提出了以電流為同步信號的解決方案,為實現(xiàn)異步電動機調(diào)壓節(jié)能的動態(tài)控制算法掃清了障礙,提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應速度。 4.建立了基于MATLAB/Simulink節(jié)能控制系統(tǒng)動態(tài)仿真模型,實現(xiàn)了系統(tǒng)動態(tài)跟蹤負載變化自動調(diào)整電機的端電壓,提高電機在空載和輕載時的效率和功率因數(shù),驗證了理論分析的正確性。 5.通過實驗靜態(tài)地分析了調(diào)壓后電機的節(jié)能效果。
標簽：
異步電動機
調(diào)壓
節(jié)能控制
上傳時間：
2013-05-20
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