電動車用開關磁阻電機控制算法研究及功率變換器設計
發(fā)布時間:2021-08-28 16:26
隨著環(huán)境污染和資源緊張問題日趨嚴峻,低碳環(huán)保觀念深入人心,電動汽車日益受到人們的青睞。開關磁阻電機具有結構簡單、輸出轉矩大、啟動電流小、可控性好的優(yōu)點非常適用于電動汽車。針對電流軟斬波控制應用于開關磁阻電機時出現(xiàn)電流脈動大的問題,本文通過控制算法改進減小了電流脈動。同時,基于提高開關磁阻電機驅動系統(tǒng)可靠性的要求,本文設計了一種五電平功率變換器并提出了相應的容錯控制策略。本文分析了采用傳統(tǒng)電流斬波控制方法時電流脈動大的原因,并結合脈寬調制(pulse width modulation,PWM)和分段控制,提出一種基于電流軟斬波控制的分段PWM變占空比控制策略。根據電機轉速、轉子位置和參考電流的不同采用不同的勵磁和退磁占空比,以達到更好的電流跟蹤效果。并通過仿真得到不同速度、參考電流下的最優(yōu)占空比,擬合出占空比–轉速–電流函數(shù)關系式,達到了較好的動態(tài)效果。由于常用非對稱半橋式功率變換器開關器件較少,不能較好的適應開關磁阻電機不同工況下對勵磁和退磁電壓的需求,特別是當功率變換器發(fā)生開路故障時難以進行容錯控制。本文設計了一種五電平功率變換器,具有多種工作模式,不僅可以適應電機在低速和高速時對勵...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
m相SR電動機機電能量轉換示意圖
圖 2.3 SRM ψ-i 曲線Fig 2.3 The ψ-i curve of SRM共能可用如下公式表示:'2 1 2 10 0( )c ci iW di di di di 儲能的變化量可表示為:2 1 2 10 0( , ) ( )c cfW i d i d i di i i d 中 Ω 為圖中的封閉曲線 OBCDO,可知:'f W W 械能的變化量 Wm與磁共能的變化量相等,如下式所示:'m W W θ 度內的平均轉矩用 Tavg表示,結合(2-8)和(2-9)可得:'favgWWT
第二章 開關磁阻電機及調速系統(tǒng)簡介2 / 2 /0 0 0( , )( , ( ))2 2r rN Nr rmN mN LT T i d d d (2式中,m 是 SRM 繞組的相數(shù),Nr為轉子凸極數(shù),ξ 為相電流的中間變量 開關磁阻電機的數(shù)學模型如果不考慮磁路飽和的影響,即假設電機相繞組的電感與相電流大小無關磁場的邊緣擴散效應,可用圖 2.4 表示電感隨轉子位置角的變化規(guī)律。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]六相開關磁阻電機N+2功率變換器斷路故障狀態(tài)下的中點電流特性分析[J]. 管旻珺,朱姝姝,張磊,劉闖. 中國電機工程學報. 2019(02)
[2]電動車用多盤式永磁同步電機協(xié)同優(yōu)化與容錯控制方法[J]. 趙劍飛,花敏琪,劉廷章. 中國電機工程學報. 2019(02)
[3]基于全橋變換器的開關磁阻電機直接轉矩控制[J]. 顏寧,曹鑫,鄧智泉. 中國電機工程學報. 2018(S1)
[4]新能源汽車永磁同步電機及控制系統(tǒng)的設計應用研究[J]. 韓新江. 時代汽車. 2017(14)
[5]電動汽車用開關磁阻電機驅動系統(tǒng)研究[J]. 高旭東,張嘉航,劉海成,馬成. 黑龍江工程學院學報. 2017(03)
[6]基于PWM的開關磁阻電機直接瞬時轉矩控制[J]. 朱葉盛,章國寶,黃永明. 電工技術學報. 2017(07)
[7]基于電流斬波的開關磁阻電機轉矩脈動減小策略研究[J]. 楊光,楊明發(fā),趙參. 電氣技術. 2016(07)
[8]純電動車中永磁同步電機的研究[J]. 丁娟,朱江源,常久鵬,閆明. 汽車電器. 2016(01)
[9]基于新型磁鏈檢測方案的開關磁阻電機非線性建模[J]. 曾輝,陳昊,徐陽,王千龍. 電工技術學報. 2013(11)
[10]不同冷卻結構的微型電動車用感應電機三維穩(wěn)態(tài)溫度場分析[J]. 程樹康,李翠萍,柴鳳. 中國電機工程學報. 2012(30)
博士論文
[1]電動車開關磁阻電機驅動系統(tǒng)研究[D]. 程鶴.中國礦業(yè)大學 2015
碩士論文
[1]增程式電動車動力總成協(xié)調控制策略研究[D]. 賴長祿.吉林大學 2018
[2]基于滑模觀測器的電動車異步驅動矢量控制系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 丁大尉.合肥工業(yè)大學 2017
[3]開關磁阻電機效率與轉矩脈動優(yōu)化控制設計[D]. 尹俊.東南大學 2016
[4]電動車開關磁阻驅動電機控制系統(tǒng)研究[D]. 楊洲.中國礦業(yè)大學 2015
[5]基于轉矩分配的開關磁阻電機轉矩脈動抑制的研究[D]. 蔣湘君.中南大學 2014
[6]基于神經網絡的開關磁阻電機建模及無位置傳感器控制[D]. 杜開亮.重慶大學 2013
[7]開關磁阻電機轉子位置辨識技術的研究[D]. 倪天.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[8]基于開關磁阻電機的電動叉車行駛驅動系統(tǒng)的研究[D]. 陸文龍.合肥工業(yè)大學 2012
[9]電動汽車用開關磁阻電機的控制器研究[D]. 楊煒棟.華南理工大學 2011
[10]基于MATLAB的開關磁阻電機的噪聲問題仿真研究[D]. 韓君.合肥工業(yè)大學 2008
本文編號:3368854
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
m相SR電動機機電能量轉換示意圖
圖 2.3 SRM ψ-i 曲線Fig 2.3 The ψ-i curve of SRM共能可用如下公式表示:'2 1 2 10 0( )c ci iW di di di di 儲能的變化量可表示為:2 1 2 10 0( , ) ( )c cfW i d i d i di i i d 中 Ω 為圖中的封閉曲線 OBCDO,可知:'f W W 械能的變化量 Wm與磁共能的變化量相等,如下式所示:'m W W θ 度內的平均轉矩用 Tavg表示,結合(2-8)和(2-9)可得:'favgWWT
第二章 開關磁阻電機及調速系統(tǒng)簡介2 / 2 /0 0 0( , )( , ( ))2 2r rN Nr rmN mN LT T i d d d (2式中,m 是 SRM 繞組的相數(shù),Nr為轉子凸極數(shù),ξ 為相電流的中間變量 開關磁阻電機的數(shù)學模型如果不考慮磁路飽和的影響,即假設電機相繞組的電感與相電流大小無關磁場的邊緣擴散效應,可用圖 2.4 表示電感隨轉子位置角的變化規(guī)律。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]六相開關磁阻電機N+2功率變換器斷路故障狀態(tài)下的中點電流特性分析[J]. 管旻珺,朱姝姝,張磊,劉闖. 中國電機工程學報. 2019(02)
[2]電動車用多盤式永磁同步電機協(xié)同優(yōu)化與容錯控制方法[J]. 趙劍飛,花敏琪,劉廷章. 中國電機工程學報. 2019(02)
[3]基于全橋變換器的開關磁阻電機直接轉矩控制[J]. 顏寧,曹鑫,鄧智泉. 中國電機工程學報. 2018(S1)
[4]新能源汽車永磁同步電機及控制系統(tǒng)的設計應用研究[J]. 韓新江. 時代汽車. 2017(14)
[5]電動汽車用開關磁阻電機驅動系統(tǒng)研究[J]. 高旭東,張嘉航,劉海成,馬成. 黑龍江工程學院學報. 2017(03)
[6]基于PWM的開關磁阻電機直接瞬時轉矩控制[J]. 朱葉盛,章國寶,黃永明. 電工技術學報. 2017(07)
[7]基于電流斬波的開關磁阻電機轉矩脈動減小策略研究[J]. 楊光,楊明發(fā),趙參. 電氣技術. 2016(07)
[8]純電動車中永磁同步電機的研究[J]. 丁娟,朱江源,常久鵬,閆明. 汽車電器. 2016(01)
[9]基于新型磁鏈檢測方案的開關磁阻電機非線性建模[J]. 曾輝,陳昊,徐陽,王千龍. 電工技術學報. 2013(11)
[10]不同冷卻結構的微型電動車用感應電機三維穩(wěn)態(tài)溫度場分析[J]. 程樹康,李翠萍,柴鳳. 中國電機工程學報. 2012(30)
博士論文
[1]電動車開關磁阻電機驅動系統(tǒng)研究[D]. 程鶴.中國礦業(yè)大學 2015
碩士論文
[1]增程式電動車動力總成協(xié)調控制策略研究[D]. 賴長祿.吉林大學 2018
[2]基于滑模觀測器的電動車異步驅動矢量控制系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 丁大尉.合肥工業(yè)大學 2017
[3]開關磁阻電機效率與轉矩脈動優(yōu)化控制設計[D]. 尹俊.東南大學 2016
[4]電動車開關磁阻驅動電機控制系統(tǒng)研究[D]. 楊洲.中國礦業(yè)大學 2015
[5]基于轉矩分配的開關磁阻電機轉矩脈動抑制的研究[D]. 蔣湘君.中南大學 2014
[6]基于神經網絡的開關磁阻電機建模及無位置傳感器控制[D]. 杜開亮.重慶大學 2013
[7]開關磁阻電機轉子位置辨識技術的研究[D]. 倪天.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[8]基于開關磁阻電機的電動叉車行駛驅動系統(tǒng)的研究[D]. 陸文龍.合肥工業(yè)大學 2012
[9]電動汽車用開關磁阻電機的控制器研究[D]. 楊煒棟.華南理工大學 2011
[10]基于MATLAB的開關磁阻電機的噪聲問題仿真研究[D]. 韓君.合肥工業(yè)大學 2008
本文編號:3368854
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