發(fā)布時間：2017-10-16 15:15

  本文關(guān)鍵詞：電動車開關(guān)磁阻電機驅(qū)動控制器一體化研究及其系統(tǒng)實現(xiàn)

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【摘要】：環(huán)境污染、能源危機等問題,為電動汽車的發(fā)展鋪平了道路,此時特斯拉電動汽車等優(yōu)秀電動汽車的誕生,更是催生了電動汽車研究的熱潮。作為電動車的驅(qū)動電機,開關(guān)磁阻電機相比其他車用電機更具有優(yōu)異的性能。電動車的一體化設(shè)計提高了電動車的性能,電動車用開關(guān)磁阻電機驅(qū)動控制器的一體化設(shè)計更是具有非常重要的意義。本文首先分析了開關(guān)磁阻電機基本原理,分析了驅(qū)動控制器一體化控制系統(tǒng),結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計思想,確定了設(shè)計內(nèi)容,并結(jié)合實際情況提出了實驗步驟。其中第一步即對一體化設(shè)計相關(guān)的設(shè)計進(jìn)行分析,包括控制、功率放大、電源、傳感器、熱、電磁兼容等方面,為后續(xù)實驗做好理論準(zhǔn)備。結(jié)合以上相關(guān)設(shè)計的分析,實現(xiàn)了一體化設(shè)計步驟的第二步,即初步實驗平臺的搭建,并完成了硬件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計,硬件系統(tǒng)包括基于英飛凌XMC4500的控制電路設(shè)計,其豐富的資源完全滿足電機復(fù)雜的控制要求;功率放大電路設(shè)計方面,采用IGBT為功率管,以HCPL316J為驅(qū)動芯片,使功率電路具有隔離、過電流檢測等保護(hù)功能;電源設(shè)計方面,采用三相整流作為主電源,并對電源電路實行預(yù)充電保護(hù)設(shè)計;傳感器設(shè)計方面,對電流傳感器和位置編碼器進(jìn)行選擇設(shè)計,并對信號進(jìn)行處理;接著對功率放大電路進(jìn)行熱設(shè)計和對關(guān)鍵信號進(jìn)行抗干擾設(shè)計等,保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行;接著對硬件系統(tǒng)性能進(jìn)行分析。最后對實驗平臺硬件系統(tǒng)測試,包括閉環(huán)實時性、電源保護(hù)、傳感器抗干擾、額定負(fù)載下的電流閉環(huán)等方面,測試結(jié)果基本達(dá)到了初步實驗的要求,為后續(xù)一體化設(shè)計做好了準(zhǔn)備。
【關(guān)鍵詞】：電動車 開關(guān)磁阻電機 驅(qū)動控制器 一體化 電路設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U469.72;TM352
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 論文研究的背景和意義11-12
• 1.2 電動車用電機驅(qū)動控制系統(tǒng)特點12-14
• 1.2.1 電動車對驅(qū)動電機及其驅(qū)動系統(tǒng)的要求12-13
• 1.2.2 各種電動車用電機性能對比13-14
• 1.3 電機驅(qū)動控制器一體化的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r14-18
• 1.3.1 汽車設(shè)備一體化設(shè)計發(fā)展?fàn)顩r14-16
• 1.3.2 電機驅(qū)動控制一體化發(fā)展?fàn)顩r16-18
• 1.4 開關(guān)磁阻電機驅(qū)動控制系統(tǒng)特點和國內(nèi)外研究方向18-19
• 1.5 論文主要內(nèi)容19-20
• 第二章 電動車開關(guān)磁阻電機驅(qū)動控制器一體化研究20-39
• 2.1 開關(guān)磁阻電機基礎(chǔ)理論分析20-25
• 2.1.1 開關(guān)磁阻電機原理21
• 2.1.2 開關(guān)磁阻電機基本方程21-23
• 2.1.3 開關(guān)磁阻電機控制策略23-25
• 2.2 電動車開關(guān)磁阻電機驅(qū)動控制器一體化研究25-30
• 2.2.1 開關(guān)磁阻電機驅(qū)動控制器一體化控制系統(tǒng)分析25-26
• 2.2.2 一體化設(shè)計體現(xiàn)了現(xiàn)代設(shè)計理念26-28
• 2.2.3 一體化設(shè)計方案28-29
• 2.2.4 一體化設(shè)計步驟29-30
• 2.3 一體化的相關(guān)設(shè)計分析30-38
• 2.3.1 電動車用SRM驅(qū)動控制器一體化的專用特性設(shè)計分析30-33
• 2.3.2 電動車用SRM驅(qū)動控制器一體化的通用特性設(shè)計分析33-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 開關(guān)磁阻電機驅(qū)動控制器一體化系統(tǒng)實現(xiàn)39-77
• 3.1 控制電路設(shè)計40-42
• 3.1.1 主控芯片XMC4500簡介40-41
• 3.1.2 控制板關(guān)鍵電路設(shè)計41-42
• 3.2 功率放大電路設(shè)計42-53
• 3.2.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析與選擇42-45
• 3.2.2 功率電力電子器件選型45-47
• 3.2.3 驅(qū)動芯片選型及驅(qū)動電路設(shè)計47-52
• 3.2.4 功率放大電路緩沖電路設(shè)計52-53
• 3.3 電源電路設(shè)計53-59
• 3.3.1 主電路電源的整流電路設(shè)計54-56
• 3.3.2 控制部分電源和預(yù)充電控制電路設(shè)計56-59
• 3.4 傳感器設(shè)計59-66
• 3.4.1 電流傳感器60-63
• 3.4.2 位置編碼傳感器63-66
• 3.5 功率放大電路的散熱設(shè)計66-70
• 3.5.1 熱設(shè)計理論分析66-67
• 3.5.2 功率管損耗分析67-68
• 3.5.3 功率管損耗的具體計算68
• 3.5.4 熱阻計算和散熱器選擇68-70
• 3.6 關(guān)鍵信號處理與抗干擾設(shè)計分析70-73
• 3.6.1 對傳感器信號的抗干擾設(shè)計70-72
• 3.6.2 對功率放大電路控制信號的抗干擾設(shè)計72
• 3.6.3 信號傳輸抗干擾設(shè)計72-73
• 3.7 驅(qū)動控制器性能分析73-76
• 3.7.1 實時性分析73-74
• 3.7.2 控制精度分析74-75
• 3.7.3 穩(wěn)定性分析75-76
• 3.8 本章小結(jié)76-77
• 第四章 硬件系統(tǒng)實驗分析77-82
• 4.1 實驗平臺77-78
• 4.2 閉環(huán)控制實時性實驗分析78-79
• 4.3 電源保護(hù)設(shè)計實驗分析79
• 4.4 傳感器抗干擾濾波實驗分析79-80
• 4.5 額定電壓電流下的電流閉環(huán)實驗80-81
• 4.6 本章小結(jié)81-82
• 第五章 論文總結(jié)與展望82-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 附錄88-91
• 碩士期間取得的研究成果91-92

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 胡建輝;李錦庚;鄒繼斌;譚久彬;;變頻器中的IGBT模塊損耗計算及散熱系統(tǒng)設(shè)計[J];電工技術(shù)學(xué)報;2009年03期

2 孟德昀;;用英飛凌XMC4500實現(xiàn)三電平驅(qū)動[J];電子產(chǎn)品世界;2013年02期

3 ;一體化電機驅(qū)動器的發(fā)展趨勢[J];工業(yè)設(shè)計;2013年03期

4 龍洪宇;程小華;;開關(guān)磁阻電機無位置傳感器控制技術(shù)綜述[J];微電機;2011年09期

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本文編號：1043385