計及鐵耗的混合勵磁磁通切換電機(jī)最優(yōu)控制策略研究.pdf

1、目前，城市范圍內(nèi)的大氣污染問題以及全球范圍內(nèi)的CO2排放等問題已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。汽車能源消耗是造成大氣污染、全球溫室氣體排放和全球石油壓力的主要原因。近年來，全世界已經(jīng)掀起了研制和開發(fā)電動車的熱潮，作為低污染汽車，電動車將成為21世紀(jì)重要的交通工具。電動車由車體、電氣驅(qū)動、儲能電池和能量管理系統(tǒng)組成。研究表明提高電驅(qū)動系統(tǒng)的效率對提高電動汽車的整體效率起關(guān)鍵作用。
　　本文以電動汽車用三相混合勵磁型磁通切換電機(jī)（HEFS電機(jī)

2、）為研究對象，計算了其在不同工況下的鐵耗，并針對不同運(yùn)行情況建立了三相混合勵磁磁通切換電機(jī)鐵耗等效電阻的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上搭建了三相混合勵磁磁通切換電機(jī)計及鐵耗的等效電路模型，通過分析等效電路模型得到了電機(jī)損耗（主要指可控?fù)p耗:銅耗和鐵耗）與電機(jī)電樞電流、勵磁電流之間的關(guān)系。最后，提出了一套以效率最優(yōu)為目標(biāo)的電流優(yōu)化協(xié)調(diào)控制策略，即通過合理分配電樞電流與勵磁電流，使電機(jī)損耗降到最低，從而提高電機(jī)效率，并對最優(yōu)控制策略進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)

3、證。本文的研究將為混合勵磁電機(jī)的后續(xù)研究與工程化應(yīng)用提供理論和實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)。論文的主要研究內(nèi)容具體包括如下:
　　1、闡述本課題的研究背景與理論意義。
　　2、分析混合勵磁磁通切換電機(jī)的鐵耗，包括提取定轉(zhuǎn)子鐵心關(guān)鍵部位的磁密分布波形，并分析電機(jī)空載、加載勵磁電流、加載電樞電流三種不同情況下的鐵耗，探索了電機(jī)鐵耗與轉(zhuǎn)速、電樞電流、勵磁電流之間的規(guī)律，最后建立了鐵耗等效電阻的數(shù)學(xué)模型。
　　3、搭建混合勵磁磁通切換電機(jī)計及

4、鐵耗的等效電路，分析電機(jī)損耗（銅耗和鐵耗）與電樞電流幅值、相位角以及勵磁電流大小的關(guān)系，提出一種通過減少給定穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)下?lián)p耗以提高電機(jī)效率的算法，得到給定工作點(diǎn)下電機(jī)電樞電流和勵磁電流的最優(yōu)匹配組合。最后，分析了磁通混合比積寸混合勵磁電機(jī)效率的影響規(guī)律。
　　4、搭建基于損耗最小的效率最優(yōu)控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真模型，仿真驗(yàn)證算法的可行性。
　　5、構(gòu)建三相混合勵磁磁通切換電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺，進(jìn)行了HEFS電機(jī)恒速穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的效率最優(yōu)控制實(shí)