近年來,能源危機(jī)進(jìn)一步加劇,政府和市場都更加重視電動(dòng)汽車,因此純電動(dòng)汽車有了廣闊的進(jìn)步空間。適當(dāng)增加電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)投入,提升產(chǎn)品性能,可以為企業(yè)帶來更好的收益。電動(dòng)汽車的電機(jī)比傳統(tǒng)燃油機(jī)噪音更小、更環(huán)保,尤其是在起步和加速時(shí)利用電機(jī)的線性動(dòng)力表現(xiàn)出色。電驅(qū)系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車電池、電驅(qū)和電控三大核心系統(tǒng)之一,其性能與整車性能密切相關(guān)。永磁同步電機(jī)（PMSM）具有便于安裝,噪音及脈動(dòng)小和扭矩高等優(yōu)點(diǎn),更加適用于純電動(dòng)汽車的應(yīng)用。首先,論文以永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理為基礎(chǔ),建立了PMSM在不同的控制階段的三種數(shù)學(xué)模型。利用電機(jī)的參數(shù)關(guān)系和特點(diǎn),論文推導(dǎo)出電壓、電流、磁鏈和轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式。通過對PMSM在三種坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行分析,給出了Clark變換、Park變換的過程和轉(zhuǎn)換公式,簡化了PMSM的建模和控制。另外還通過分析逆變器形式,扇區(qū)判斷依據(jù)和七段式SVPWM,采取矢量控制結(jié)合弱磁控制方式,提高了控制效率,較好解決了電機(jī)擴(kuò)速的需求。其次,論文以TMS320F28035芯片為核心設(shè)計(jì)搭建硬件系統(tǒng)。通過分析控制器的DC-DC電源及功率需求,完成了以LM5085為核心的開關(guān)電源設(shè)計(jì)制作,... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

蔚來汽車對于本論文而言，核心問題是通過深入

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文1第一章緒論1.1課題的背景及意義燃油汽車是現(xiàn)代生活中應(yīng)用最廣泛的交通工具，它雖然方便了人們的生活，卻造成了不可再生資源的消耗等許多不利于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的問題，例如燃油汽車產(chǎn)生的一氧化物加重了城市熱島效應(yīng)[1]。因此，現(xiàn)代社會和制造業(yè)更加注重維持能源的可持續(xù)利用，汽車行業(yè)則大力發(fā)展新能源動(dòng)力的電動(dòng)汽車，這些舉措對實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代交通良性發(fā)展和環(huán)境保護(hù)意義重大。在政策方面，國家“863”重大計(jì)劃設(shè)置了燃油汽車向燃料汽車轉(zhuǎn)變的目標(biāo)[2],提出了節(jié)能新能源汽車的戰(zhàn)略，加大力度支持我國的自主創(chuàng)新和既有技術(shù)研發(fā)，努力形成、支持具有自主知識產(chǎn)權(quán)的企業(yè)和產(chǎn)品[3]。我國每年都出臺許多支持政策，鼓勵(lì)和支持企業(yè)技術(shù)的研發(fā)，今后，應(yīng)用于汽車的電機(jī)及其控制器的的研發(fā)和應(yīng)用將迎來廣闊前景[4]。在純電動(dòng)車國外市場方面，北美及歐洲的海外公司對電動(dòng)汽車的研發(fā)起步較早，占有技術(shù)優(yōu)勢和市場，其電池、電驅(qū)、BMS等技術(shù)先于中國接受了市場及消費(fèi)者的檢驗(yàn)，進(jìn)行了多代的技術(shù)更新和改進(jìn)[4],而中國的市場和技術(shù)也在高速追趕。在國內(nèi)市場方面，中國自主研發(fā)電動(dòng)汽車的傳統(tǒng)廠家主要包括比亞迪、江淮和北京汽車三大車企，另外，北方的北汽和長安汽車，長三角地區(qū)的榮威等國內(nèi)的品牌也逐步發(fā)力，開始發(fā)展電動(dòng)汽車[5]。許多新興企業(yè)如蔚來、前途、理想，都推出了自己先進(jìn)的產(chǎn)品，獲得了追求科技的消費(fèi)者的青睞。國產(chǎn)蔚來ES8和進(jìn)口特斯拉model3如圖1.1、圖1.2所示。圖1.1蔚來汽車圖1.2特斯拉model3對于本論文而言，核心問題是通過深入研究和開發(fā)應(yīng)用于純電動(dòng)汽車的永磁同步電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，提高電機(jī)和控制器的工作效率及動(dòng)力輸出等操控性能。目前，電動(dòng)汽

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文7第二章永磁同步電機(jī)簡介及其數(shù)學(xué)模型2.1永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理中國稀土資源豐富，有益于PMSM中永磁體的制作和成本的降低，并且電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在使用永磁材料后，工作效率更高。本文所需進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制的電動(dòng)汽車用電機(jī)為交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，為了對三相交流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，本章從電機(jī)的組成機(jī)構(gòu)和特點(diǎn)進(jìn)行分析，建立矢量控制過程中不同階段的電機(jī)模型，并給出相應(yīng)階段的建模過程和公式。在PMSM的構(gòu)造方面，如圖2.1所示，主要由內(nèi)部的轉(zhuǎn)子和外部的定子兩大組件組成。在日常應(yīng)用中，根據(jù)電機(jī)結(jié)構(gòu)種類的不同，轉(zhuǎn)子可以是電機(jī)的外部結(jié)構(gòu)，也可以是電機(jī)內(nèi)部的軸結(jié)構(gòu)。圖2.1永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖永磁同步電機(jī)用永磁體代替電勵(lì)磁磁極使得電機(jī)的體積大大減小，電子逆變器取代電刷也進(jìn)一步提高了電機(jī)的可靠性。按照永磁體在轉(zhuǎn)子上的裝配方式來區(qū)分，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)主要有三類，為別是表貼式、內(nèi)裝式和嵌入式，它們的結(jié)構(gòu)如圖2.2所示，這幾種永磁體安裝位置，會造成電機(jī)的直、交軸電感有不同的測量數(shù)值[30]。永磁體的磁通密度較高，即從磁場角度來說，永磁體可以僅看作為空氣，當(dāng)永磁體為嵌入式時(shí)，定子和轉(zhuǎn)子之間的距離就會變大[31]，而且嵌入式方式安裝永磁鐵的PMSM，交軸的電感和直軸電感測量數(shù)值差異較大，在對它進(jìn)行控制開發(fā)時(shí)，我們可以充分發(fā)揮PMSM的這個(gè)特點(diǎn)，使其在低速區(qū)域和高速區(qū)域都有較好的表現(xiàn)。


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