某電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)效率分析與建模研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-27 08:51
在當(dāng)前節(jié)能減排的背景下,電動(dòng)汽車因高效環(huán)保而成為汽車行業(yè)研究的重點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源,其運(yùn)行效率和轉(zhuǎn)矩性能決定了車輛的整體性能。因此,對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行能耗分析和轉(zhuǎn)矩控制研究具有現(xiàn)實(shí)意義。高性能的轉(zhuǎn)矩控制算法離不開準(zhǔn)確的電機(jī)電磁參數(shù),而電機(jī)參數(shù)的精確辨識(shí)依賴準(zhǔn)確的電機(jī)參考模型。傳統(tǒng)解耦兩軸永磁同步電機(jī)模型未體現(xiàn)鐵耗的影響,實(shí)際上鐵耗在電機(jī)運(yùn)行中占比較大。本文以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)高性能的轉(zhuǎn)矩控制效果為目標(biāo),通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的能耗分析,在電機(jī)建模中加入了鐵耗因素,并基于改進(jìn)的模型進(jìn)行了電磁參數(shù)辨識(shí),最終將辨識(shí)結(jié)果應(yīng)用于基于前饋+PI的轉(zhuǎn)矩控制策略中。在此過(guò)程中,對(duì)電機(jī)建模中是否考慮鐵耗以及電機(jī)參數(shù)辨識(shí)不準(zhǔn)對(duì)轉(zhuǎn)矩控制效果的影響程度進(jìn)行了分析。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)考慮損耗的永磁同步電機(jī)建模與電機(jī)損耗建模建立高精度的電機(jī)模型不但可以為電機(jī)電磁參數(shù)辨識(shí)提供基礎(chǔ),還可以方便控制策略的研究開發(fā)。本文通過(guò)在永磁同步電機(jī)兩軸等效電路中加入鐵耗等效電阻,來(lái)引入鐵耗對(duì)電機(jī)狀態(tài)的影響,同時(shí)基于此搭建了電機(jī)鐵耗模型。這樣,完成對(duì)鐵耗的離線測(cè)量,就可以在線對(duì)鐵耗進(jìn)行估計(jì),這對(duì)于電機(jī)溫升計(jì)算很有幫助。最...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
定子靜止兩相坐標(biāo)系與同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文通與轉(zhuǎn)矩的解耦控制。規(guī)定同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸與轉(zhuǎn)子磁鏈方向相同,q軸超0 度電角度。圖 2.1 表示了靜止兩相坐標(biāo)系 與同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d-q的關(guān)系圖 2.1 定子靜止兩相坐標(biāo)系與同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系永磁同步電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的等效電路如圖 2.2 所示。
電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方程為: ( ) ···················(其中: 為電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩, 為電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極對(duì)數(shù)。.2.2 考慮鐵心損耗影響的電機(jī)數(shù)學(xué)模型2.2.1 節(jié)中推導(dǎo)的解耦兩軸電機(jī)模型中僅體現(xiàn)了銅耗的影響,即電壓方程的 項(xiàng)。而在電機(jī)實(shí)際運(yùn)行中,鐵心損耗會(huì)對(duì)電機(jī)定子電流產(chǎn)生影響。尤其是對(duì)于轉(zhuǎn)高的工況,鐵耗對(duì)電機(jī)狀態(tài)影響很大,忽略鐵耗會(huì)導(dǎo)致電機(jī)模型與真實(shí)電機(jī)狀態(tài)。根據(jù) 2.1.2 節(jié)的分析,可以通過(guò)在電機(jī)d、q軸等效電路中并聯(lián)鐵耗等效電阻的方體現(xiàn)鐵耗的影響。圖 2.3 為電機(jī)并聯(lián)鐵耗電阻等效電路,將鐵耗電阻 與兩軸的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)項(xiàng)并后將 看做轉(zhuǎn)子電角速度 的函數(shù),即可在等效電路中體現(xiàn)磁滯損耗和渦流損耗的。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電動(dòng)汽車及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 曲榮海,秦川. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2016(03)
[2]永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)研究綜述[J]. 李紅梅,陳濤. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2015(05)
[3]逆變器系統(tǒng)預(yù)充電控制策略的研究[J]. 劉瑩,程善美,孫得金. 電氣傳動(dòng). 2014(11)
[4]電壓型逆變器非線性的分析及補(bǔ)償[J]. 陳斌,王婷,呂征宇,姚文熙. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]矢量控制下永磁同步電機(jī)的損耗分析[J]. 丁樹業(yè),劉書齊,畢劉新,馮海軍,李躍龍. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]基于前饋補(bǔ)償?shù)挠来磐诫姍C(jī)電流環(huán)解耦控制[J]. 鄧仁燕,唐娟,夏炎,王林翮. 電力電子技術(shù). 2013(06)
[7]Comparison of Two Novel MRAS Based Strategies for Identifying Parameters in Permanent Magnet Synchronous Motors[J]. Kan Liu 1,2 Qiao Zhang 2,3 Zi-Qiang Zhu 2 Jing Zhang 1 An-Wen Shen 3 Paul Stewart 2,4 1 School of Electrical and Information Engineering,Hunan University,Changsha 410082,PRC 2 Department of Electronic and Electrical Engineering,University of Sheffield,Sheffield S1 3JD,UK 3 Department of Control Science and Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,PRC 4 Department of Aeronautical and Automotive Engineering,University of Salford,Greater Manchester M5 4WT,UK. International Journal of Automation & Computing. 2010(04)
[8]永磁同步電機(jī)矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制比較研究[J]. 李耀華,劉衛(wèi)國(guó). 電氣傳動(dòng). 2010(10)
[9]永磁同步電機(jī)繞組電感的飽和效應(yīng)[J]. 任雷,崔芮華,王宗培,程智. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2000(01)
博士論文
[1]基于永磁同步電機(jī)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D]. 張虎.吉林大學(xué) 2015
[2]四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車永磁同步輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制研究[D]. 李洋.吉林大學(xué) 2015
[3]超高效異步電機(jī)損耗模型及降耗措施研究[D]. 趙海森.華北電力大學(xué)(北京) 2011
[4]高速永磁同步電機(jī)的損耗分析與溫度場(chǎng)計(jì)算[D]. 江善林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制研究[D]. 張緩緩.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]永磁同步EPS助力電機(jī)有限元建模與分析研究[D]. 潘忠亮.吉林大學(xué) 2016
[2]應(yīng)用參數(shù)辨識(shí)的EPS同步助力電機(jī)前饋控制研究[D]. 滿超.吉林大學(xué) 2015
[3]電動(dòng)車用永磁同步電機(jī)相電壓補(bǔ)償策略研究[D]. 周傳煒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)雜散損耗分析與設(shè)計(jì)[D]. 段慶亮.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015
[5]面向損耗模擬的直流無(wú)刷輪轂電機(jī)內(nèi)部溫度預(yù)測(cè)研究[D]. 李祥杰.吉林大學(xué) 2013
[6]EPS同步助力電機(jī)電磁系數(shù)離線獲取方法研究[D]. 呂新想.吉林大學(xué) 2012
本文編號(hào):3252534
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
定子靜止兩相坐標(biāo)系與同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文通與轉(zhuǎn)矩的解耦控制。規(guī)定同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸與轉(zhuǎn)子磁鏈方向相同,q軸超0 度電角度。圖 2.1 表示了靜止兩相坐標(biāo)系 與同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d-q的關(guān)系圖 2.1 定子靜止兩相坐標(biāo)系與同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系永磁同步電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的等效電路如圖 2.2 所示。
電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方程為: ( ) ···················(其中: 為電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩, 為電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極對(duì)數(shù)。.2.2 考慮鐵心損耗影響的電機(jī)數(shù)學(xué)模型2.2.1 節(jié)中推導(dǎo)的解耦兩軸電機(jī)模型中僅體現(xiàn)了銅耗的影響,即電壓方程的 項(xiàng)。而在電機(jī)實(shí)際運(yùn)行中,鐵心損耗會(huì)對(duì)電機(jī)定子電流產(chǎn)生影響。尤其是對(duì)于轉(zhuǎn)高的工況,鐵耗對(duì)電機(jī)狀態(tài)影響很大,忽略鐵耗會(huì)導(dǎo)致電機(jī)模型與真實(shí)電機(jī)狀態(tài)。根據(jù) 2.1.2 節(jié)的分析,可以通過(guò)在電機(jī)d、q軸等效電路中并聯(lián)鐵耗等效電阻的方體現(xiàn)鐵耗的影響。圖 2.3 為電機(jī)并聯(lián)鐵耗電阻等效電路,將鐵耗電阻 與兩軸的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)項(xiàng)并后將 看做轉(zhuǎn)子電角速度 的函數(shù),即可在等效電路中體現(xiàn)磁滯損耗和渦流損耗的。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電動(dòng)汽車及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 曲榮海,秦川. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2016(03)
[2]永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)研究綜述[J]. 李紅梅,陳濤. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2015(05)
[3]逆變器系統(tǒng)預(yù)充電控制策略的研究[J]. 劉瑩,程善美,孫得金. 電氣傳動(dòng). 2014(11)
[4]電壓型逆變器非線性的分析及補(bǔ)償[J]. 陳斌,王婷,呂征宇,姚文熙. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]矢量控制下永磁同步電機(jī)的損耗分析[J]. 丁樹業(yè),劉書齊,畢劉新,馮海軍,李躍龍. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]基于前饋補(bǔ)償?shù)挠来磐诫姍C(jī)電流環(huán)解耦控制[J]. 鄧仁燕,唐娟,夏炎,王林翮. 電力電子技術(shù). 2013(06)
[7]Comparison of Two Novel MRAS Based Strategies for Identifying Parameters in Permanent Magnet Synchronous Motors[J]. Kan Liu 1,2 Qiao Zhang 2,3 Zi-Qiang Zhu 2 Jing Zhang 1 An-Wen Shen 3 Paul Stewart 2,4 1 School of Electrical and Information Engineering,Hunan University,Changsha 410082,PRC 2 Department of Electronic and Electrical Engineering,University of Sheffield,Sheffield S1 3JD,UK 3 Department of Control Science and Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,PRC 4 Department of Aeronautical and Automotive Engineering,University of Salford,Greater Manchester M5 4WT,UK. International Journal of Automation & Computing. 2010(04)
[8]永磁同步電機(jī)矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制比較研究[J]. 李耀華,劉衛(wèi)國(guó). 電氣傳動(dòng). 2010(10)
[9]永磁同步電機(jī)繞組電感的飽和效應(yīng)[J]. 任雷,崔芮華,王宗培,程智. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2000(01)
博士論文
[1]基于永磁同步電機(jī)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D]. 張虎.吉林大學(xué) 2015
[2]四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車永磁同步輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制研究[D]. 李洋.吉林大學(xué) 2015
[3]超高效異步電機(jī)損耗模型及降耗措施研究[D]. 趙海森.華北電力大學(xué)(北京) 2011
[4]高速永磁同步電機(jī)的損耗分析與溫度場(chǎng)計(jì)算[D]. 江善林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制研究[D]. 張緩緩.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]永磁同步EPS助力電機(jī)有限元建模與分析研究[D]. 潘忠亮.吉林大學(xué) 2016
[2]應(yīng)用參數(shù)辨識(shí)的EPS同步助力電機(jī)前饋控制研究[D]. 滿超.吉林大學(xué) 2015
[3]電動(dòng)車用永磁同步電機(jī)相電壓補(bǔ)償策略研究[D]. 周傳煒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)雜散損耗分析與設(shè)計(jì)[D]. 段慶亮.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015
[5]面向損耗模擬的直流無(wú)刷輪轂電機(jī)內(nèi)部溫度預(yù)測(cè)研究[D]. 李祥杰.吉林大學(xué) 2013
[6]EPS同步助力電機(jī)電磁系數(shù)離線獲取方法研究[D]. 呂新想.吉林大學(xué) 2012
本文編號(hào):3252534
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/3252534.html
最近更新
教材專著