一种电动汽车用新型混合励磁电机驱动系统的研究与实现

【摘要】随着能源危机的日益加剧和人们对环境污染问题的日益关注,促使了新能源电动汽车的快速发展。近年来我国在新能源汽车领域投入了很大的财力和物力,目标是能改善我国能源依赖的现状,缓解环境的压力。电机驱动系统是决定电动汽车动力性能和经济性能的关键与核心技术。就目前来看,如何改善驱动电机控制性能成了众多学者研究热点之一。混合励磁是永磁与电励磁两种方式的有机结合,当前国内外学者对混合励磁电机的研究还主要是针对电机基础理论方面的研究,在电机控制策略及驱动器的设计等方面的研究相对较少。本文针对电动汽车驱动电机工作环境的复杂性及特殊要求,在混合励磁电机上述几个方面做了比较深入的研究。首先,介绍了国内外研究电动汽车驱动系统和混合励磁电机结构的研究现状和发展趋势,分析混合励磁电机的结构特点和基本要求,剖析了HESM调磁机理并在对比几种新型的HESM磁路特征的基础上,详细阐述本文所研究的串联磁势交错永磁HESM的磁路分析。其次,推导出电机定、转子坐标系上的数学模型,在对比普通永磁电机调速性能后,论述了电动汽车用HESM驱动系统控制策略,提出一种分区控制策略满足混合励磁驱动系统对电动汽车的要求。然后详细的介绍了驱动系统的软硬件设计。包括主控板电路、采样电路、保护电路、功率主电路、励磁主电路等硬件设计。软件设计包括主要主程序框架及中断程序的设计等。并给出了软件调试过程中部分测试图。最后搭建了驱动系统测试平台,以一台额定功率为6Kw的混合励磁样机为试验对象,利用该驱动系统测试电机的带载试验、转矩试验及调速性能试验。分析并验证了驱动器的可行性。
【作者】王胜强；
【导师】李优新；
【作者基本信息】广东工业大学，电力电子与电力传动，2014，硕士
【关键词】电动汽车；混合励磁电机；调磁机理；驱动系统；分区控制策略；

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