基于開繞組的新型永磁復(fù)合輪轂電機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、人類面臨嚴峻的能源和環(huán)境挑戰(zhàn)，研究開發(fā)節(jié)能環(huán)保和安全的汽車是實現(xiàn)交通可持續(xù)發(fā)展的必由之路，其中電動汽車呈加速發(fā)展態(tài)勢，而基于磁齒輪的外轉(zhuǎn)子輪轂電機驅(qū)動的電動汽車因其操縱穩(wěn)定性高、體積小、低噪音和低速大轉(zhuǎn)矩的優(yōu)勢而備受關(guān)注。傳統(tǒng)的電機驅(qū)動系統(tǒng)一般采用單個兩電平逆變器供電方式，輸出電壓諧波含量較大，能源利用率較低。為提高電機驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)能效果，多電平逆變器系統(tǒng)逐漸應(yīng)用到電機系統(tǒng)中，其輸出電壓諧波含量小，直流電壓利用率高。20世紀末，日本學(xué)者

2、提出了一種應(yīng)用在感應(yīng)電機驅(qū)動中的新型雙逆變器供電方式，通過改變電機繞組的連接方式-開繞組電機拓撲來實現(xiàn)多電平電壓的輸出，結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)且可靠性較高。開繞組電機拓撲結(jié)構(gòu)就是將三相電機定子繞組的三角形（星型）連接點打開，定子繞組的六個出線端子分別與一個標準的兩電平電壓型逆變器相連接，通過對兩個逆變器協(xié)調(diào)控制，提高電機的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度和擴大頻帶范圍。本文將徑向充磁單氣隙永磁復(fù)合輪轂電機與雙逆變器控制方式相結(jié)合，就開繞組電機的雙電源雙逆變器矢

3、量控制系統(tǒng)和容錯控制系統(tǒng)展開深入研究。
　　本文首先闡述了開繞組電機拓撲結(jié)構(gòu)和工作原理，以及新型永磁復(fù)合輪轂電機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和開繞組電機控制系統(tǒng)研究概況，基于上述分析建立基于開繞組的新型永磁復(fù)合輪轂電機本體數(shù)學(xué)模型。
　　然后詳細介紹了空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的基本思想，分析了開繞組電機雙電源雙逆變器系統(tǒng)的工作原理和存在的功率平衡問題，構(gòu)建開繞組電機雙電源供電方式下的矢量控制系統(tǒng);在MATLAB/simulink仿真平臺上搭建

4、該系統(tǒng)的仿真模型，詳細介紹了仿真模型的主要組成模塊，并對仿真結(jié)果進行了分析，驗證了理論分析的正確性。
　　為驗證開繞組電機系統(tǒng)具有較高的容錯能力和可靠性，針對雙逆變器系統(tǒng)單管故障，詳細分析其容錯控制原理，提出一種故障前后輸出轉(zhuǎn)矩不變的容錯控制策略;同時在MATLAB/simulink仿真平臺上搭建該系統(tǒng)的仿真模型，詳細介紹了仿真模型的SVPWM生成模塊，并對仿真結(jié)果進行了分析，驗證了容錯控制策略的正確性。
　　最后搭建了基于