該文研究了用于電動汽車驅(qū)動的永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng).首先概述了電動汽車對驅(qū)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(qū)動系統(tǒng)的主要指標(biāo),認(rèn)為永磁同步電機適用于這一應(yīng)用場合,并在效率,功率密度和維護(hù)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(xué)模型,并建立了基于其數(shù)學(xué)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(rèn)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(chǔ)上,實現(xiàn)了2.5kw和20kw永磁同步電機驅(qū)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(fù)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(fù)載試驗的結(jié)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(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo).該文還討論了一些永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)特有的課題.其中包括改進(jìn)的閉環(huán)弱磁控制方法;為使電機平穩(wěn)啟動,應(yīng)用了一種簡單的啟動和初始位置估計方法;設(shè)計了基于改進(jìn)"負(fù)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(jìn)一步提高驅(qū)動系統(tǒng)的控制性能都將是有益的.
標(biāo)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(fù)載周期性交化而轉(zhuǎn)速基本不變類負(fù)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(guān)鍵技術(shù)。 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(fù)載周期變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)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(zhì)是一定負(fù)載范圍內(nèi)的恒轉(zhuǎn)差率控制。比較了負(fù)載轉(zhuǎn)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(fēng)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(shè)計以及為分析實際控制中遇到的問題打下理論基礎(chǔ)。 2.設(shè)計了晶閘管調(diào)壓的主電路、選擇晶閘管及其相應(yīng)的保護(hù)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(fù)載調(diào)壓時的差別。設(shè)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(fù)載轉(zhuǎn)矩,移相觸發(fā)角的大小,電機的轉(zhuǎn)動慣量,負(fù)載的性質(zhì)。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(zhì),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(yīng)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(fù)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(biāo)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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