針對燃料電池汽車使用大功率DC-DC變換器帶來的高成本與效率損失問題,提出了將雙繞組永磁同步電機(jī)引入燃料電池汽車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,利用兩套繞組間的互感關(guān)系替代DC-DC變換器。首先根據(jù)電磁感應(yīng)原理以及雙d-q建模的方法建立了雙繞組永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,分析了在雙d-q坐標(biāo)系下兩套繞組間的耦合關(guān)系及其對電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的影響。其次在燃料電池汽車系統(tǒng)下,闡述了雙繞組永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的用法,針對汽車處于停車狀態(tài)時(shí),采用q軸零電流d軸磁場交替變化的矢量控制方法,研究電機(jī)在保持零轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速狀態(tài)下,從燃料電池經(jīng)由雙繞組電機(jī)到二次電池的能量傳遞問題。最后通過仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型及所提出的零轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速條件下繞組間能量交換方法的正確性。

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【部分圖文】：

圖1雙繞組永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

雙繞組永磁同步電機(jī)類似于六相(雙三相)永磁同步電機(jī)，但其兩套獨(dú)立繞組在空間上沒有30°的角度差，而是兩套繞組在同一齒槽內(nèi)分層繞制，空間角度為0°，使繞組間互感最大，以此來提高兩套繞組間能量傳遞效率，電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。雙繞組電機(jī)在只有一套繞組工作，另一套繞組的各相繞組之間或者每相....

圖2繞組接線示意圖

定子繞組采用2Y接法，接線如圖2所示。該相繞組環(huán)路的感應(yīng)電動(dòng)勢和為

圖3雙繞組永磁同步電機(jī)雙d-q坐標(biāo)

3)定子與轉(zhuǎn)子的磁鏈都做正弦分布。理想的傳統(tǒng)三相永磁同步電機(jī)d-q軸電壓方程如下:

圖4d軸等效電路

式(4)是沒有耦合的單套繞組的定子電壓方程，式(5)是帶有耦合的單套繞組電壓方程。雙繞組永磁同步電機(jī)雙d-q軸的電壓等效電路如圖4、圖5所示。圖5q軸等效電路

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