電動汽車用永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、受能源危機(jī)和環(huán)境惡化影響，電動汽車已成為汽車工業(yè)未來發(fā)展的主要方向，而電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)作為電動汽車機(jī)電能量變換的核心部件，具有重要研究意義。由于永磁同步電機(jī)具有高效率和高功率密度的優(yōu)點(diǎn)，已在中小型電動汽車中得到廣泛運(yùn)用，因此本文針對電動汽車用永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，從電機(jī)設(shè)計(jì)及控制等角度研究提高系統(tǒng)性能和可靠性的新方法，主要包括以下內(nèi)容：
　　闡述電動汽車用永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，給出不同坐標(biāo)系下電機(jī)數(shù)學(xué)模型。介紹兩種常規(guī)永磁同步電機(jī)(P

2、MSM)直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)算法原理，分析它們用于電動汽車場合的問題并指出改進(jìn)方向。為提高可靠性，從轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)單調(diào)性、電機(jī)弱磁特點(diǎn)以及電壓電流限制等多方面考慮，獲得了PMSM DTC穩(wěn)定運(yùn)行條件。
　　提出了一種基于轉(zhuǎn)矩角的電動汽車用PMSM DTC，在研究該算法中電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈幅值調(diào)節(jié)原理上，給出詳細(xì)控制結(jié)構(gòu)和各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)過程，分析其中可靠啟動方法和零矢量作用。并研究該算法中轉(zhuǎn)矩和磁鏈調(diào)節(jié)的相互耦合作用，完善對該算法的特點(diǎn)分析

3、。針對電動汽車對轉(zhuǎn)矩控制的性能需求，研究PMSM DTC的轉(zhuǎn)矩性能影響因素，分析由開關(guān)管寄生參數(shù)引起的非線性死區(qū)現(xiàn)象，并給出相應(yīng)的間接死區(qū)補(bǔ)償方法。
　　為提高電動汽車用PMSM控制系統(tǒng)可靠性，提出了一種利用相電感的PMSM轉(zhuǎn)子位置估算方法。分析PMSM電感特性，比較常規(guī)相電感位置信號提取方法優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出相電感矢量迭代法，并給出簡化工程實(shí)現(xiàn)方法。為獲得寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的無位置傳感器控制能力，將所述位置獲得方法與PMSM DT

4、C算法結(jié)合，提出了一種利用高頻注入得到相電感并計(jì)算定子磁鏈的方法，再將其與常規(guī)定子磁鏈估算方法結(jié)合，得到混合磁鏈估算方法，滿足寬轉(zhuǎn)速運(yùn)行要求。
　　針對電動汽車高效率運(yùn)行需求，從PMSM DTC角度分析系統(tǒng)電磁損耗變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上提出了一種分區(qū)式在線效率優(yōu)化方法。利用離散化思想，將搜索過程“多線程”化，以減弱對最優(yōu)搜索算法的需求。
　　提出了一種電動汽車用交替極輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)，從氣隙磁密、漏磁、齒槽轉(zhuǎn)矩和凸極性等方面分析其