隨著環(huán)境保護(hù)運(yùn)動以及能源消費(fèi)革命的興起,電動汽車逐漸成為城市主力代步工具之一。電動汽車的崛起對電機(jī)驅(qū)動器提出了高效率、高功率密度、寬運(yùn)行范圍以及高可靠性的全新要求。新一代的寬禁帶功率器件問世后,碳化硅電機(jī)驅(qū)動器憑借高開關(guān)頻率、低開關(guān)損耗、高阻斷電壓以及高工作結(jié)溫等優(yōu)點(diǎn),與性能接近材料物理極限的傳統(tǒng)硅基電機(jī)驅(qū)動器相比,能更好地滿足電動汽車對電機(jī)驅(qū)動器的新要求。針對電動汽車的寬電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍要求和電動汽車常用的城市路況,本文對碳化硅電機(jī)驅(qū)動器開關(guān)頻率進(jìn)行了分析。文章首先介紹電動汽車碳化硅電機(jī)驅(qū)動器的研究現(xiàn)狀與技術(shù)瓶頸,同時(shí)對用于測試汽車油耗的常見運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)進(jìn)行介紹,確定了常見的電動汽車工作場景;之后建立了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,介紹了常用的控制算法,根據(jù)選題內(nèi)容選擇了i_d=0的永磁同步電機(jī)矢量控制策略;然后針對開關(guān)過程與脈寬調(diào)制帶來的電壓畸變進(jìn)行建模,并推導(dǎo)了畸變電流表達(dá)式,提出了以最小電流總諧波畸變率為優(yōu)化目標(biāo)的開關(guān)頻率選擇方案;再通過仿真軟件搭建了電動汽車低速行駛模型,并驗(yàn)證了提出的開關(guān)頻率選擇方案;最后搭建了基于Myway電力電子開發(fā)平臺的碳化硅電機(jī)驅(qū)動器實(shí)驗(yàn)平臺,... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 碳化硅電機(jī)驅(qū)動器在電動汽車中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 碳化硅器件的發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.2 碳化硅功率器件在電動汽車中的應(yīng)用
        1.2.3 用于電動汽車的碳化硅器件主要研究方向
        1.2.4 碳化硅電機(jī)驅(qū)動器應(yīng)用待解決的問題
    1.3 電動汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)和開關(guān)頻率選擇
        1.3.1 電動汽車常見運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)
        1.3.2 電機(jī)驅(qū)動器開關(guān)頻率的選擇研究
    1.4 本文研究內(nèi)容安排
第2章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和SVPWM調(diào)制算法
    2.1 永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)
    2.2 靜止坐標(biāo)系下的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 定子電壓方程
        2.2.2 定子磁鏈方程
    2.3 基于矢量空間解耦的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 Clark變換
        2.3.2 Park變換
        2.3.3 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    2.4 永磁同步電機(jī)的空間矢量調(diào)制
        2.4.1 空間矢量電壓的基本原理
        2.4.2 空間矢量電壓的合成
    2.5 永磁同步電機(jī)的矢量控制
        2.5.1 永磁同步電機(jī)的矢量控制策略
        2.5.2 永磁同步電機(jī)矢量控制的系統(tǒng)框圖
    2.6 本章小結(jié)
第3章 開關(guān)頻率對電機(jī)驅(qū)動器的影響
    3.1 開關(guān)損耗帶來的電壓畸變
        3.1.1 導(dǎo)通壓降效應(yīng)
        3.1.2 死區(qū)效應(yīng)
        3.1.3 開關(guān)延時(shí)效應(yīng)
        3.1.4 實(shí)際器件計(jì)算
    3.2 脈寬調(diào)制帶來的電壓畸變
        3.2.1 雙重傅里葉變換
        3.2.2 PWM波的數(shù)學(xué)表達(dá)式
    3.3 電流畸變計(jì)算
        3.3.1 死區(qū)效應(yīng)帶來的電流畸變
        3.3.2 脈寬調(diào)制帶來的電流畸變
    3.4 電機(jī)驅(qū)動器的開關(guān)頻率選擇
    3.5 本章小結(jié)
第4章 城市路況下電動汽車電機(jī)驅(qū)動器開關(guān)頻率選擇的仿真
    4.1 電動汽車城市路況的定義
    4.2 仿真的參數(shù)選擇和搭建
        4.2.1 轉(zhuǎn)速的選取
        4.2.2 轉(zhuǎn)矩的選取
        4.2.3 仿真模型搭建
    4.3 仿真結(jié)果與分析
        4.3.1 硅基IGBT電機(jī)驅(qū)動器仿真分析
        4.3.2 碳化硅電機(jī)驅(qū)動器仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于Si C的 PMSM電機(jī)驅(qū)動器實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 永磁同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺參數(shù)
        5.1.1 Myway實(shí)驗(yàn)平臺簡介
        5.1.2 碳化硅電機(jī)驅(qū)動器器件參數(shù)
        5.1.3 電機(jī)實(shí)驗(yàn)參數(shù)
    5.2 實(shí)驗(yàn)平臺搭建
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)硬件平臺搭建
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)軟件平臺搭建
    5.3 實(shí)驗(yàn)波形和分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷



本文編號：3180702