定子永磁型磁通切換雙轉(zhuǎn)子電機(jī)及其混合動(dòng)力合成系統(tǒng)研究.pdf

1、定子永磁型磁通切換雙轉(zhuǎn)子(a Double Rotor Flux SwitchingPermanent-Magnet，簡(jiǎn)稱DR-FSPM)電機(jī)是一種新型結(jié)構(gòu)的雙凸極雙轉(zhuǎn)子電機(jī)，屬于永磁電機(jī)的一種，具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸出功率密度大和高效率等優(yōu)點(diǎn)。將DR-FSPM電機(jī)運(yùn)用于混合動(dòng)力汽車(Hybrid Electric Vehicles，簡(jiǎn)稱HEV)，通過(guò)對(duì)電機(jī)的精確控制，能夠很好的實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)(Internal Combustion Engi

2、ne，簡(jiǎn)稱ICE)效率最優(yōu)控制，使得內(nèi)燃機(jī)工作于低油耗、低排放區(qū)域，達(dá)到能源利用率高，污染小的目的。
　　本文首先介紹了HEV的發(fā)展現(xiàn)狀和混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力耦合單元，以及介紹了幾種現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)，提出將DR-FSPM電機(jī)運(yùn)用于HEV。在分析了定子永磁型磁通切換(Flux Switching Permanent-Magnet，簡(jiǎn)稱FSPM)電機(jī)的基礎(chǔ)上，解釋了DR-FSPM電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理。并推導(dǎo)了DR-FSPM電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，包

3、括電壓平衡方程、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程及運(yùn)動(dòng)方程。
　　其次，在分析了雙轉(zhuǎn)子混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)DR-FSPM電機(jī)數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用MATLAB仿真軟件搭建了基于DR-FSPM電機(jī)的混合動(dòng)力系統(tǒng)的仿真模型。對(duì)HEV的典型工況進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了該電機(jī)數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性，分析了汽車運(yùn)行在不同工況下DR-FSPM電機(jī)的工作狀態(tài)。
　　最后，以TI公司的DSP TMS320F28335為主控芯片，設(shè)計(jì)了DR-FSPM電機(jī)

4、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件電路，并完成了控制系統(tǒng)的軟件編寫。搭建了DR-FSPM電機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)一臺(tái)DR-FSPM電機(jī)進(jìn)行了調(diào)試和實(shí)驗(yàn)。首先對(duì)內(nèi)外電機(jī)進(jìn)行單獨(dú)實(shí)驗(yàn)，包括外電機(jī)的閉環(huán)起動(dòng)實(shí)驗(yàn)、閉環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)、閉環(huán)變負(fù)載實(shí)驗(yàn)及速度開環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn);內(nèi)電機(jī)的閉環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)、閉環(huán)起動(dòng)實(shí)驗(yàn)及速度開環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)等。在此基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單模擬了雙轉(zhuǎn)子混合動(dòng)力系統(tǒng)的工況實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的合理性和正確性以及DR-FSPM電機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)，包括DR-