混合動(dòng)力客車用永磁同步電機(jī)弱磁控制系統(tǒng)研究.pdf

1、混合動(dòng)力汽車具有低污染、低油耗的特點(diǎn)，成為目前世界汽車工業(yè)發(fā)展的新熱點(diǎn)。本文以混合動(dòng)力客車用永磁同步電機(jī)為背景，旨在研究其弱磁控制技術(shù)，給出相關(guān)的控制算法，以拓寬車用永磁同步電機(jī)的調(diào)速范圍，改善混合動(dòng)力客車的調(diào)速性能。特別是在全球石油資源短缺的背景下，使得本文的研究具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先對(duì)基速以下時(shí)永磁同步電機(jī)的電流控制策略進(jìn)行研究，對(duì)比了不同算法的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了一種新的最大轉(zhuǎn)矩電流比控制方法。該方法不需要

2、進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算，不需要額外建立表格查表，易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。最后通過(guò)仿真的手段驗(yàn)證了所提方法的可行性。
　　針對(duì)普通電壓閉環(huán)弱磁控制方法中存在的缺點(diǎn)，本文提出了一種基于超前角和矢量作用時(shí)間的弱磁控制方法，該方法是對(duì)基于電壓矢量作用時(shí)間弱磁方法的改進(jìn)。將SVPWM中合成給定電壓矢量的兩個(gè)非零電壓矢量的作用時(shí)間作為電流超前角給定的依據(jù)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為定子電流的給定，并通過(guò)二者的結(jié)合可以得到d、q軸電流分量的給定，從而達(dá)到弱磁升速的目的

3、。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法是正確有效的。
　　本文對(duì)廣義電流超前角進(jìn)行了定義，提出了一種基于廣義超前角和矢量作用時(shí)間的弱磁控制方法。即將電壓矢量作用時(shí)間調(diào)節(jié)器的輸出作為廣義電流超前角的給定，并結(jié)合定子電流限定值給定d軸電流的大小，q軸電流則由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器直接給定。從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)定子電流d、q軸分量的自動(dòng)分配，滿足了弱磁升速的條件。該方法不依賴于電機(jī)參數(shù)，避免了普通電壓閉環(huán)弱磁控制方法中復(fù)雜的開(kāi)方、平方運(yùn)算，并且不需要額外建立表格查表。

4、仿真結(jié)果表明，與普通電壓閉環(huán)弱磁控制方法相比，本文所提方法可以采用更小的去磁電流達(dá)到同樣的弱磁效果，減小了系統(tǒng)損耗，節(jié)約了能源。另外，本文對(duì)永磁同步電機(jī)的廣義電流超前角特性進(jìn)行了研究，并給出了相關(guān)特性曲線，為弱磁控制方法的選取提供了理論依據(jù)。
　　最后，本文設(shè)計(jì)了一套基于TMS320F28335的50kW混合動(dòng)力客車用永磁同步電機(jī)弱磁控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，介紹了硬件設(shè)計(jì)原理和相關(guān)軟件流程圖。并在此基礎(chǔ)上對(duì)本文所提基于超前角和矢量作用時(shí)間的