混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)優(yōu)化調(diào)磁策略研究.pdf

1、目前，城市范圍內(nèi)的大氣污染以及全球范圍內(nèi)的二氧化碳排放等問題已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。在緩解環(huán)境污染和能源危機(jī)這兩個(gè)問題上，新能源汽車可以發(fā)揮巨大的作用。為了滿足新能源汽車需求，要求電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有系統(tǒng)效率高、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快和寬調(diào)速范圍等特點(diǎn)。
　　混合勵(lì)磁磁通切換(hybrid-exicted flux-switching，以下簡稱HEFS)電機(jī)作為一種新型的定子勵(lì)磁型無刷電機(jī)，具有轉(zhuǎn)矩輸出能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)矩密度大和調(diào)磁方便等特點(diǎn)，是一種低

2、速大轉(zhuǎn)矩的寬調(diào)速電機(jī)，非常適合運(yùn)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域，通過電勵(lì)磁可以實(shí)現(xiàn)低速區(qū)增磁，高速區(qū)弱磁。本文主要研究一種基于損耗最小的優(yōu)化調(diào)磁策略，即通過合理分配電樞電流和勵(lì)磁電流，使電機(jī)在每一個(gè)運(yùn)行點(diǎn)的損耗保持最低，從而提高電機(jī)效率。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該優(yōu)化調(diào)磁控制策略的正確性。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)闡述了該課題的研究內(nèi)容和研究意義，分析了HEFS電機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和數(shù)學(xué)模型，闡明了SVPWM控制和勵(lì)磁電流閉環(huán)控制的原

3、理。
　　(2)通過對HEFS電機(jī)數(shù)學(xué)模型和控制原理的分析，在MATLAB/Simulink平臺(tái)下搭建了HEFS電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型，并分別完成了穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)兩部分性能仿真。
　　(3)完成了HEFS電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。詳細(xì)分析了HEFS電機(jī)控制系統(tǒng)中所需的硬件電路，主要包括DSP最小系統(tǒng)板、電壓電流采樣電路、轉(zhuǎn)子位置處理電路、過電流和溫度保護(hù)電路、電源電路以及驅(qū)動(dòng)電路。
　　(4)完成了HEFS電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)