混合动力汽车系统中的永磁同步电机控制研究
《混合动力汽车检修》项目3
二、丰田卡罗拉P410驱动桥的工作原理 2.驱动桥工作列线图
驱动桥工作列线图是对行星齿轮的旋转方向、转速和扭矩平衡的 直观表达,如图所示。相对水平基准位置,同侧表示运转方向相同, 异侧表示运转方向相反。纵轴表示转速与旋转方向,纵轴的间距表示 传动比。
一、丰田卡罗拉P410驱动桥 1.行星齿轮装置
(2)减速增扭行星齿轮机构
减速增扭行星齿轮机构如图所示。该减速机构虽然提升了电动机 在车辆较高车速行驶时的驱动效率,但是在一定程度上牺牲了车辆起 步、加速的性能。混合动力系统使用发动机和MG2提供原动力,同时, MG2还可以作为发电机实现制动能量的回收。
混合动力汽车(3)
濮阳技师学院
项目3 检修混合动力 驱动桥故障
项目描述
混合动力驱动桥总成主要包括行星齿轮机构、发电机(MG1)、 电动机(MG2)等。在车辆行驶或HV蓄电池充电时,行星齿轮机构 根据驾驶请求,将发动机输出功率分配到机械动力和电源。加速时, 电动机(MG2)通过增加车辆驱动力辅助发动机输出功率。同时,电 动机(MG2)将制动能量转换成电能,此能量被回收存储在HV蓄电 池中。
知识拓展 比亚迪秦动力系统检修
比亚迪秦动力系统检修 1.动力系统原理
比亚迪秦的动力系统原理如图所示。
比亚迪秦动力系统检修
2.整车能量传递路线
比亚迪秦整车能量传递路线如图所示。
1
情景导入
2
任务目标
3
任务准备
4
知识链接
5 任务实施
情景导入
某丰田4S店接到一张任务工作单:一辆2016款丰田卡罗拉混合动 力汽车,行驶里程25 000 km,因车辆浸水,现在出现加速无力,发 动机经常停机,仪表主警告灯灯点亮,仪表显示屏显示混合动力系统 故障。经过诊断,显示故障码“P0A9000 驱动电机性能故障”。
电动汽车用永磁电机及驱动控制探究
电动汽车用永磁电机及驱动控制探究摘要:汽车是人们出行和货物运输的重要交通工具。
近年来,受能源紧张和环境污染等问题的影响,电动汽车成为国内外汽车行业的研究重点。
在电动汽车所使用的各类电机中,永磁电机由于具有效率高、可靠性强、结构简单等特点,在电动汽车领域得到了广泛应用。
文章首先概述了电动汽车的发展现状,随后分析了电动汽车驱动电机的特点及类型,最后就永磁同步电机控制方法进行了论述。
关键词:电动汽车;永磁电机;驱动控制1电动汽车发展现状自上世纪末期能源危机爆发以来,世界各国都开始在各个行业寻找石油、煤炭等能源的替代资源。
在汽车领域内,日本是最早开始进行电动汽车研究的国家,也是目前电动汽车技术较为成熟的国家之一。
早在1997年,日本丰田汽车公司就推出了世界上第一款混合动力轿车,虽然该款轿车并不是真正意义上的电动汽车,但是在世界范围内拉开了电动汽车研究的帷幕。
随后,美国、挪威、中国等国家开始加入到电动汽车研究的队伍中,并在各个领域取得了成绩。
我国人口数量庞大,加上近年来国民经济水平不断增长,汽车保有量也逐年上涨。
为了降低传统能源汽车对环境造成的破坏,我国在2006年颁布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2022)》,其中明确将电动汽车研究列入高新技术研发行列。
截至目前,像比亚迪、奇瑞、长安等汽车公司,都在新能源汽车领域取得了较大的研究突破。
例如,2022年比亚迪推出的E6纯电动出租车,百公里耗电仅为20度,成本花费仅为传统燃油汽车的1/4。
2电动汽车驱动电机的特点及类型作为电动汽车的核心部件,电机驱动系統不仅要保证电动汽车像正常燃油车辆一样具备高速行驶能力,而且要满足频繁启动、制动和紧急刹车等驾驶要求。
具体来说,电动汽车的驱动系统应具备以下要求[1]:(1)提供足够的动力,在短时间内为电动汽车提供最大的动力输出,例如百公里加速和极限爬坡等。
考虑到系统运行的安全性,还要求电机具备过载能力,通常其过载限定值为正常状态下的5倍左右;(2)要具备较好的系统稳定性,尤其是在雨雪、高温、颠簸路面等恶劣环境下,要保证电动汽车具备良好的环境适应能力;(3)要提供给司乘人员良好的驾车体验,包括行车稳定性和舒适度等。
永磁同步电机工作原理及控制策略
U1
VF1
VF3
VF5
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译
A
码
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C
Y联结三三通电方式旳控制原理图
PMSM和BLDC电机旳工作原理
vab
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2
t
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2
3 Vd
1 3 Vd
t
M
Y联结三三通电方式相电压和线电压波形
a)
VF6VF1VF2导通时合成转矩
Tc 2
b) VF1VF2VF3导通是合成转矩
c)三三通电时合成转矩
K e :电动势系数; Ta :电动机产生旳电动转矩平
均(N.m);
KT :转矩系数; R :电动机旳内阻( )。
PMSM和BLDC电机旳工作原理
BLDC电机旳动态特征方程
U U Ea IR
Ta KT I
Ta
TL
GD2 375
dn dt
Ea Ken
TL :电动机负载阻转矩; GD2 :电动机转子飞轮力矩
FOC中需要测量旳量为:定子电流、 转子位置角
PMSM电机旳FOC控制策略
2、FOC特点 以转子磁场定向 系统动态性能好,控制精度高 控制简朴、具有直流电机旳调速性能 运营平稳、转矩脉动很小
PMSM电机旳FOC控制策略
3、FOC控制方式
id 0 控制
定子电流中只有交轴分量,且定子磁动势空间矢量与 永磁体磁场空间矢量正交,电机旳输出转矩与定子电 流成正比。 其性能类似于直流电机,控制系统简朴,转矩性能好, 能够取得很宽旳调速范围,合用于高性能旳数控机床、 机器人等场合。电机运营功率因数低,电机和逆变器 容量不能充分利用。
电动汽车用永磁同步电机驱动系统控制策略比较研究
( 长安大 学汽车 学院 , 西安 7 1 O O 6 4)
[ 摘要 ] 基于 H o n d a C i v i c 0 6 M y H y b i r d混合动力 电动汽车用永磁 同步电机驱动系统 , 对矢量控 制 、 直接转矩控 制和基 于电压矢量选择策 略的直接转矩控制 3种技术进行实验对 比。结果表 明 , 与其余两种控制技术 相 比, 基于 电 压矢 量选择 策略的直接转矩控制技术可显著减少 电流谐 波含量 , 大大减小 转矩脉 动 , 且 开关频率 恒定 , 是 电动汽 车 用永磁同步电机驱动 系统 一种理想 的控 制策 略。
o t h e r t w o c o n t r o l t e c h n i q u e s ,t h e mo d i f i e d D T C b a s e d o n v o h a g e v e c t o r s e l e c t i o n s t r a t e y g c a n ma r k e d l y r e d u c e t h e h a r mo n i c c o n t e n t o f s t a t o r c u r r e n t a n d t o r q u e i r p p l e wi t h c o n s t a n t s wi t c h i n g f r e q u e n c y ,a n d S O i s a n i d e a l c o n t r o l s t r a t e y g o f P MS M d i r v e f o r e l e c t i r c v e h i c l e .
动汽车 的研究 和开 发 引起 了世 界 各 国 的高 度关 注 1 J 。 电动 汽车用 电机驱 动 系 统是 电动 汽 车 的关
新能源汽车电机驱动控制技术的研究
新能源汽车电机驱动控制技术的研究作者:李晓华来源:《时代汽车》2021年第15期摘要:本文由当前新能源状况引入,从问题以及新能源汽车的应用优势进行展望,介绍了新能源汽车的电机驱动控制技术,包括电机驱动控制和电机驱动控制器,希望能给相关人士提供有效参考。
关键词:新能源汽车电机驱动Research on Motor Drive Control Technology of New Energy VehiclesLi XiaohuaAbstract:This article is introduced by the current new energy situation, looking forward to the problems and the application advantages of new energy vehicles, and introduces the motor drive control technology of new energy vehicles, including motor drive control and motor drive controller, hoping to provide effective reference.Key words:new energy, automobile, motor drive1 新能源汽车发展的现状在经济快速发展的背景下,汽车逐渐走进了各家各户,随之而来的是严重的环境污染问题,同时随着汽车数量的不断增加,我国的能源资源状况也越发紧张,为了降低环境污染,缓解能源紧张的问题,需要加强新能源汽车研发力度。
1.1 中国汽车工业中国的汽车工业在新能源汽车方面区得了重大进展,尤其在纯电动汽车领域。
但是中国新能源汽车产业由于政府配套政策系列,除了纯电动汽车其他新能源汽车项目目前仍停留在样品和展示阶段,市场推广和商业化方面远远落后操作化。
混合动力汽车制动协调及稳定性控制策略研究
混合动力汽车制动协调及稳定性控制策略研究摘要:现今,中国的GDP全球排名已经稳居第二位,在经济能够得到快速发展的同时,中国的能源消耗也位居世界第二位,这其中汽车领域消耗的能源约占总消耗量的1/3,而汽车的保有量还在不断增加,导致国家对石油的对外依存度逐年增加,因此能源是当今汽车工业发展面临的巨大挑战之一;在汽车保有量持续增长的情况下,汽车的燃油由于不完全燃烧而排放出的尾气中含有大量的CO2、SO2以及固体颗粒等造成了大气污染、严重的气候变化问题以及由于汽车鸣笛、行驶等产生的噪声污染也越来越严重影响人们的正常生活。
从上面的分析可以看到:为了应对我国的能源短缺以及严重的环境、气候变化的问题,将重点放在新能源汽车的研究、推广上对于减少能源的消耗、实现汽车工业的可持续发展具有重大意义。
关键词:混合动力汽车;制动协调;稳定性控制中图分类号:112 文献标识码:A引言混合动力汽车通过在原液压摩擦制动系统的基础上增加再生制动系统,有效回收制动时损失的车辆动能,提高了车辆燃油经济性,但再生制动力矩的引入,也会使混合动力汽车的制动稳定性发生变化。
通常再生制动力矩施加在驱动轮上,容易造成驱动轮过早地比从动轮先抱死拖滑,而且在一些复杂工况(如低附着路面制动转弯和对开路面等),其制动稳定性控制更为重要。
与传统车辆制动稳定性控制相比,混合动力汽车的电机再生制动力矩响应快且可实现力矩的精确控制。
因此,如果充分利用电机再生制动控制的这种特性,将会明显地改善混合动力汽车制动稳定性的控制效果。
1、再生制动与EHB协调控制系统模型的建立1.1、再生制动与EHB协调控制系统的结构方案为了研究混合动力汽车再生制动与电控液压制动协调制动的实际制动性能,本文研究设计了该协调制动系统试验台架。
试验台架主要元器件有盘式制动器、永磁同步电机及其控制器、转速传感器、用来模拟车辆惯性的飞轮、电控液压制动系统及其控制器、上位机等组成。
其中,惯性飞轮、盘式制动器和永磁同步电机三者同轴连接。
新型电机技术在电动汽车领域的应用研究
新型电机技术在电动汽车领域的应用研究随着全球气候变化和环保意识的不断提高,电动汽车的市场需求也日益增长。
因此,新型电机技术在电动汽车领域的应用研究也变得越来越重要。
本文将讨论目前电动汽车领域中的新型电机技术及其应用。
一、新型电机技术新型电机技术是指以新的方式去设计和制造电动汽车所需要的电机。
目前广泛应用的电机类型包括直流电机、交流电机、感应电机、永磁同步电机等。
其中,永磁同步电机被认为是最具潜力的电机技术之一。
永磁同步电机在结构上比传统的感应电机更简单,因此可以节省制造成本。
此外,它还比其他电机类型更高效、具有更高的功率密度,并且由于它的磁铁是永久的,所以不需要外部电源来产生磁场。
在工作中,永磁同步电机也更稳定、更容易控制。
此外,永磁同步电机有更好的响应速度和调节能力,可以应对低车速和高速巡航的要求。
它们还适用于纯电动汽车或混合动力汽车,因为它们适用于多种不同的电池电压级别和功率要求。
由于永磁同步电机的控制器较为简单,对于电动汽车的设计人员来说,更容易实现程序控制、调节和适应不同的驾驶模式。
二、应用研究永磁同步电机的使用在国内外电动汽车市场中得到了空前的发展,例如特斯拉公司的汽车采用了这种类型的电机。
除去传统的电机技术,还有一种新型电机技术叫做换热电机。
这种电机利用热量和电能的转化,通过导热油、热管和传热板等部件,将热能转化成了电能。
换热电机的主要特点包括重量轻、结构简单、低噪音、低污染、高效率、高转矩密度等。
它具备广泛的应用前景。
诸如公共交通、电自行车、小型电动汽车、户外运动设备、家居电器等领域都是其潜在的应用方向。
目前,换热电机的研究正处于普遍性及基础研究阶段。
近年来,新型电机技术的快速发展,同样推动了电动汽车市场的快速发展。
未来应该还会出现更多具有创新性的电机技术,助力电动汽车业的进一步推广和发展。
三、结论新型电机技术能够为电动汽车行业带来更高效、节能和稳健的解决方案。
其应用正推动未来电动汽车市场的发展,在这个市场中具有良好的竞争力。
新能源汽车电机驱动系统控制技术分析
新能源汽车电机驱动系统控制技术分析摘要:随着社会的发展,汽车已经成为了人们最主要的交通方式,随着科学技术的发展,新的能源汽车应运而生,它抛弃了传统的燃料和燃料,让汽车可以帮助人们更好的生活,也可以减少对环境的污染。
电机传动是新能源汽车的关键部件,对其进行优化和改进,可以有效地提升新能源汽车的质量,同时也可以通过优秀的电动机传动系统来提升企业在激烈的市场竞争中的核心竞争力。
关键词:新能源汽车;电机驱动系统;控制技术1.新能源汽车电机驱动系统控制技术概述新能源汽车的电机驱动系统中,电磁驱动器是实现电机驱动的关键部件,利用电机的转速来调整电机的转速,可以实现电机的驱动。
在永磁同步电动机中,三相的定子在一百二十度的角度上产生的磁场会在空气间隙内不停地转动,而由稀土永磁铁组成的正弦磁场可以维持转子的位置,当转子转动轴系与转动轴线系统重合时,定子磁场可以带动转子磁场转动,从而实现新型汽车电机的驱动控制器的解耦控制。
电动机的调速范围必须扩大,无论是恒功率区还是恒转距区都是一样,低速运行的横转距区可以在爬坡的时候有很大的转距来启动,而在高速度下的恒功率区低转距可以让新能源汽车在平台上快速地运行。
同时,新能源汽车还必须要有再生刹车的功能,这样才能让电池得到更多的电能,才能将新能源汽车的能量发挥到极致。
电机必须要能适应恶劣的环境,适合大规模的工厂制造,而且对电机的维护也很容易,而且价格也很便宜。
因此,用户在选购新能源汽车的电动机时,要考虑到电动机能否实现双向控制、电动机能否回收电能、刹车和再生能源。
2.新能源汽车电机驱动控制技术分类2.1直流电机驱动控制技术在新能源汽车的研制与生产中,首先被广泛采用的是直流电动机的驱动技术。
在晶闸管还没有研制出来之前,用电驱动的车辆,还得靠着机械来调整车速。
为了调节电动机电枢电压,采用了多组电池的串联数目。
很明显,这是一种比较死板、低效、不可靠的技术,而且在使用过程中,还会产生一些顿挫,影响到行车的舒适性和安全性。
永磁同步电机直接转矩控制技术研究
永磁同步电机直接转矩控制技术研究永磁同步电机是一种新型的电机,由于其高效、高功率密度和低转动惯量等优点,被广泛应用于工业生产和交通运输等领域。
永磁同步电机直接转矩控制技术是一种基于永磁同步电机的控制技术,能够实现对电机转矩的实时、精准控制,提高了电机的动态性能和能效。
本文将通过研究永磁同步电机直接转矩控制技术的原理、算法以及应用进行深入探讨,以期为相关领域的研究和工程实践提供一定的参考和指导。
永磁同步电机直接转矩控制技术是一种无需传感器反馈的控制技术,通过测量电机定子电流和转子位置,实现对电机转矩的直接控制。
其原理是通过对电机的定子电流进行控制,来调节电机的转矩和转速,从而实现对电机的精准控制。
在这一过程中,需要实时计算并校正电机的磁链和转矩指令,以保持系统的稳定性和动态性能。
永磁同步电机直接转矩控制技术的算法需要兼顾实时性、精度和稳定性。
在该技术中,需要通过高性能的控制器和先进的控制算法,实现对电机的高精度控制。
还需要考虑到电机的非线性和不确定性因素,通过对控制策略和参数进行优化和调整,来提高系统的适应性和鲁棒性。
永磁同步电机直接转矩控制技术在工业生产和交通运输等领域有着广泛的应用。
在工业生产领域,永磁同步电机直接转矩控制技术可用于电动机械设备、风力发电机组、电动车辆等领域,可以实现对电机的高效、节能、精准控制。
在交通运输领域,永磁同步电机直接转矩控制技术可用于电动汽车、混合动力汽车、电动摩托车等领域,可以实现对电动车辆的高速、高效、高性能控制。
永磁同步电机直接转矩控制技术的应用要求对电机的控制性能、节能性能和环境适应性有着较高的要求。
在工业生产领域,需要考虑到电机的高性能和高效能,可以通过对电机的控制策略和参数进行优化和调整,来提高系统的性能指标和能源利用率。
在交通运输领域,需要考虑到电动车辆的动态性能和环境适应性,可以通过对电机的控制算法和硬件系统进行优化和改进,来提高系统的适应性和可靠性。
《永磁同步电机驱动系统制动能量回收控制策略研究》
《永磁同步电机驱动系统制动能量回收控制策略研究》篇一一、引言随着电动汽车和混合动力汽车的快速发展,对驱动系统的能效和性能要求日益提高。
永磁同步电机(PMSM)以其高效率、高功率密度和良好的调速性能,在电动汽车等领域得到了广泛应用。
为了提高能源利用效率,减少能源浪费,本文对永磁同步电机驱动系统的制动能量回收控制策略进行了深入研究。
二、永磁同步电机概述永磁同步电机是一种基于永磁体产生磁场的电机,其转子无需电流产生磁场,因此具有高效率、低能耗的特点。
在电动汽车等应用中,PMSM驱动系统通过控制电流和电压,实现对电机的精确控制。
三、制动能量回收的必要性在电动汽车等应用中,制动过程中产生的能量往往被浪费掉。
通过制动能量回收技术,可以将这部分能量回收并储存起来,从而提高能源利用效率。
因此,研究制动能量回收控制策略对于提高永磁同步电机驱动系统的能效具有重要意义。
四、制动能量回收控制策略(一)传统控制策略传统制动能量回收控制策略主要采用电阻耗能的方式,将制动能量转化为热能消耗掉。
这种方法虽然简单易行,但会导致能源的浪费。
(二)新型控制策略为了实现制动能量的回收利用,本文提出了一种新型的永磁同步电机驱动系统制动能量回收控制策略。
该策略结合电机发电状态下的电压电流特性和电机内部的电气参数,通过控制逆变器开关状态,实现对能量的有效回收和储存。
具体步骤如下:1. 监测电机的转速和转矩,判断是否进入制动状态。
2. 根据电机的电气参数和电压电流特性,计算回收能量的最佳时机和方式。
3. 通过控制逆变器开关状态,将电机发电状态下的电能储存到电池或其他储能设备中。
4. 在电机退出制动状态后,根据系统需求调整逆变器的工作状态,使电机恢复正常工作状态。
五、实验结果与分析为了验证新型控制策略的有效性,我们进行了实验测试。
实验结果表明,采用新型控制策略后,永磁同步电机驱动系统的制动能量回收效率得到了显著提高。
与传统的电阻耗能方式相比,新型控制策略在保证系统性能的同时,实现了能量的有效回收和利用。
混合动力汽车用复合结构永磁同步电机控制系统硬件设计
作为理想的零排放或低 排放 车辆 ,纯 电动 汽车 ( - E l tcV h l,简 称 E 、混合 动力汽 车 ( yr — e r eie ci c V) H b dE i
l tcV hc ,简 称 H V) 燃 料 电 池 汽 车 ( ul e r eie ci l E 和 Fe C lV hc ,简 称 F V) el eie l C 已引起 全 世 界 的 高度 关 注 。
微 电机
混合 动 力汽 车 用 复合 结 构 永磁 同步 电机 控 制 系 统 硬 件 设 计
刘 勇,佟诚德 ,隋
摘
义 ,闫海媛
lO 0 ) i f0 1
( 哈尔滨工业大学 ,哈尔滨
要 :介绍 了复合结构永 磁同步 电机混 合动力系统 的基 本结构 。针 对其 双转子 结构 和混合 动力汽 车背景 ,由一
车 向着 清 洁 、环 保 、低 油 耗 、低 排 放 的方 向 发 展 ,
R t ci ,D M) oo Mahn r e R 复合 而成 ,是 用于 混联 型 混合 动力 系统 l 的 电气 功 率分 配 装 置 ,与 目前 国际 混合 2 动力 车领域 最成 功 的 日本 丰 田普 瑞 斯 混 合 动 力 电 动 车具有 相似 的 工作 原 理 ,其 功 能 相 当于 普 瑞 斯 中的 行星齿 轮 、发 电机 和 电动 机 ,由 于采 用 了高 度 集成
Ha dwa e De i n o n r lS s e o mpo nd-t uc u e Pe m a n a ne r r sg n Co t o y t m f Co u s r t r r ne tM g t
永磁同步电机在新能源汽车中的功率匹配研究
永磁同步电机在新能源汽车中的功率匹配研究新能源汽车作为未来汽车发展的趋势,其关键技术之一就是永磁同步电机。
永磁同步电机具有高效率、高功率密度、低噪音等优点,在新能源汽车中被广泛应用。
然而,要实现永磁同步电机在新能源汽车中的最佳性能表现,功率匹配是至关重要的一环。
本文将重点对永磁同步电机在新能源汽车中的功率匹配进行深入研究。
首先,本文将从永磁同步电机的工作原理入手,介绍其基本结构和特点。
永磁同步电机是一种将永磁体直接嵌入转子中的电机,通过电流在定子绕组中产生的磁场与永磁体的磁场相互作用,从而产生电动力。
其结构简单,效率高,是新能源汽车中常用的电动机。
接着,本文将分析永磁同步电机在新能源汽车中的应用现状。
随着新能源汽车市场的不断扩大,永磁同步电机在电动汽车、混合动力汽车等车型中得到了广泛应用。
不同车型对永磁同步电机的功率需求也有所不同,因此功率匹配是提高汽车性能的关键。
然后,本文将详细探讨永磁同步电机在新能源汽车中的功率匹配策略。
对于不同类型的新能源汽车,其对电机功率的需求也存在差异。
在实际应用中,如何通过调整电机的参数,使其性能与车辆的运行需求相匹配,是一个需要深入研究的问题。
本文将结合实际案例,对永磁同步电机的功率匹配进行系统分析,为新能源汽车的性能提升提供理论支持。
此外,本文还将讨论永磁同步电机在新能源汽车中的优势和挑战。
虽然永磁同步电机具有高效率、高功率密度等优点,但其制造成本较高,稀土资源有限等问题也制约了其广泛应用。
因此,在实际应用中,需要在性能和成本之间进行平衡,以实现最佳的功率匹配效果。
最后,本文将总结永磁同步电机在新能源汽车中功率匹配研究的意义和挑战。
永磁同步电机作为新能源汽车的核心动力装置,其功率匹配对于汽车性能的提升至关重要。
通过深入研究永磁同步电机在新能源汽车中的功率匹配问题,可以为新能源汽车的研发和生产提供技术支持,推动新能源汽车产业的发展。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,具有重要的理论和实践意义。
混合动力汽车永磁同步电机矢量控制策略的研究
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并联式混合动力客车用永磁同步电机控制系统
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Ab t a t T e h b d e e t c l v h c e b c me c mme ca i d r c n l e a s f h g u l e i in y a d l w ar s r c : h y r l cr a e il e o s o i i r il e e e t b c u e o i h f e f ce c n o i z y
c n b p l d it e d ie s se o a all h b d ee ti u . a e a p i n o t rv y tm fp r l y r lc r b s e h e i c Ke wo d : e a e t ma n t s n h o o s moo ;v co o to ;h b d e e t c b s y r s p r n n g e y c r n u tr e tr c n rl y r lc r u m i i
c n i a e o u h a p iai n . e tr c nr l s s m f P M o t l d b MS 2 F 8 2 i d v lp d fr h — a d d t s f r s c p l t s A v co o t y t c o o e o MS c nr e y T 3 0 2 1 s e e o e y o o b i l cr u . p rme tl r s l h w h t q ik satn a e i l me t d w t o d. e ta t n c n i o s rd e e t c b sEx e i i n a e u t s o t a u c t r g c n b mp e n e i la T r ci o d t n s i h h o i
永磁同步电机工作原理及控制策略
永磁同步电机工作原理及控制策略永磁同步电机工作原理及控制策略1. 引言•什么是永磁同步电机?•为什么永磁同步电机被广泛应用?2. 工作原理•永磁同步电机的结构•永磁同步电机的磁链控制原理–磁链定向控制–稳态电压控制–直接转矩控制3. 控制策略•电流矢量控制–空间矢量调制(SVM)–直接转矩控制(DTC)•速度闭环控制–PI控制器–模糊控制–预测控制4. 永磁同步电机的优势•高效率•高转矩密度•高控制精度•低采购成本5. 应用领域•汽车工业•风力发电•工业自动化6. 总结•在电动车、风力发电和工业自动化领域,永磁同步电机具有巨大潜力和优势。
•控制策略的选择应根据具体应用场景和要求进行评估和选择。
以上是关于永磁同步电机工作原理及控制策略的一份策略类型文章,通过使用Markdown格式,清晰地展示了文章的结构和内容,力求提供清晰明了的信息。
1. 引言永磁同步电机是一种常见且重要的电机类型,被广泛应用于各个领域。
本文将介绍永磁同步电机的工作原理以及不同的控制策略。
2. 工作原理永磁同步电机的结构包括定子和转子。
其工作原理是通过控制磁链实现电机的转动。
磁链控制有多种方法,包括磁链定向控制、稳态电压控制和直接转矩控制。
3. 控制策略电流矢量控制电流矢量控制是常用的控制策略之一,其中最常用的方法是空间矢量调制(SVM)和直接转矩控制(DTC)。
SVM通过调节电流矢量的方向和大小来控制电机的运行,而DTC则是直接控制电机的转矩和磁通。
速度闭环控制速度闭环控制是另一种常见的永磁同步电机控制策略。
其中,常用的控制方法包括PI控制器、模糊控制和预测控制。
这些控制方法通过测量电机的速度并根据目标速度和实际速度之间的差距来调整电机的控制参数,以实现精确的速度控制。
4. 永磁同步电机的优势永磁同步电机具有许多优势,使其在各个领域得到广泛应用。
- 高效率:永磁同步电机具有较高的能量转换效率。
- 高转矩密度:相比其他类型的电机,永磁同步电机能够提供更大的转矩输出。
新能源汽车与电机驱动控制技术研究
新能源汽车与电机驱动控制技术研究摘要:在现代化建设中,怎样才能在保护生态环境、节约能源消耗的同时,又能充分应用现代化科技已成为各行各业都要深入探究的课题。
在我国,新能源汽车已成为汽车行业下个阶段的发展重点。
为了加快研发纯电动汽车、油电混动汽车、燃料电池汽车,需要进一步研究电机驱动控制技术。
本文根据新能源汽车的发展状况,细致分析了新能源汽车中的电机驱动控制技术。
关键词:新能源汽车;电机驱动;控制;技术;研究传统汽车因过度依赖石油资源,已经导致尾气排放大量超标,对生态环境造成严重污染,石油资源短缺。
因此,要通过不断发展科技,有效利用资源开发出代替传统燃料的清洁能源,改善城市交通能源,这已成为现代化建设中的必经之路。
在此阶段,要将汽车所用能源从石化燃料转换成低碳环保的可再生能源,充分利用生物燃料、氢能源、电能源,以解决汽车传统燃料消耗问题,不仅能够大量节约石化燃料,同时使汽车能源具有多样化。
在这个过程中,为了大大提高汽车系统核心的运转效率,就要将新能源汽车的设计中融入电力驱动控制技术和电力驱动控制系统,推动电力技术被广泛应用。
一、新能源汽车的发展现状和未来规划(一)外国新能源汽车的发展近几年,新能源汽车的快速发展,引起了全世界人们的关注。
在欧洲、北美、日韩等发达国家,为了完善国内经济体制构造,推动新能源交通发展,给汽车行业的未来打下良好的基础,先后制定了关于新能源汽车的研发方案。
在资金和技术上,出台了相关支持政策。
现阶段,新能源汽车技术主要包括混合动力汽车和燃料电池汽车。
在汽车市场上各种类型的电动汽车、油电混合汽车已累计销售百万余辆,例如,丰田、本田、大众、雷诺等大批汽车公司都在深入研发新能源汽车。
以交互式设计理念创造的特斯拉纯电动汽车,在技术上已逐渐成熟,研发出多款汽车,已成为新能源汽车领域的一面旗帜。
(二)我国新能源汽车的发展纵观我国在新能源汽车领域的发展状况,面临着比发达国家更为严峻的挑战。
近些年,我国现代化社会经济飞速发展,在基础设施建设领域获得了巨大的成绩。
电动汽车永磁同步电机控制策略研究
电动汽车永磁同步电机控制策略研究李万敏;李新勇;王彦;曾贤灏;杨昀梓【摘要】针对电动汽车永磁同步电机控制系统工作时,存在精度低、抗干扰能力弱等问题,在分析永磁同步电机数学模型的基础上,搭建驱动电机双闭环调速控制系统模型,引入了自适应模糊PID控制方法.利用MATLAB/Simulink实现了系统的设计和仿真.结果表明:在同等环境下,相比较普通PID控制,该系统应用自适应模糊PID 控制方法具有更好的抗干扰能力,在应用到电动汽车驱动当中有良好的速度跟随性和适应性.%Aiming at solving such problems as low precision and poor anti-interference ability in the operation of the permanent magnet synchronous motor( PMSM) control system for electric vehicles, the author analyzes the permanent magnet synchronous motor in terms of a mathematical model, establishes a double closed-loop speed control system model of driving motor. An adaptive fuzzy PID control method is proposed, whose design and simulation are realized by using MATLAB/Simulink. The results indicate that in the same environment, the adaptive fuzzy PID control method proves to possess better anti-inter-ference ability than the ordinary PID control, and its application in the electric vehicle driving can guar-antee a good following performance and adaptability.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】6页(P30-34,47)【关键词】电动汽车;永磁同步电机;自适应模糊PID控制;仿真【作者】李万敏;李新勇;王彦;曾贤灏;杨昀梓【作者单位】兰州工业学院汽车工程学院,兰州730050;长安大学汽车学院,西安710064;常熟理工学院机械工程学院,江苏常熟215500;兰州工业学院汽车工程学院,兰州730050;兰州工业学院汽车工程学院,兰州730050;兰州工业学院汽车工程学院,兰州730050【正文语种】中文【中图分类】U464.9+30 引言当前,新能源车辆特别是混合动力车辆和纯电动车辆发展迅猛,车用驱动电机的精确控制研究也日益迫切。
车用永磁同步电机弱磁控制技术发展现状与趋势
车用永磁同步电机弱磁控制技术发展现状与趋势一、引言车用永磁同步电机是目前电动汽车和混合动力汽车中广泛使用的一种电机类型。
它具有高效率、高功率密度、高控制精度等优点,但在弱磁区域内,其性能表现不如传统感应电机。
因此,对于车用永磁同步电机的弱磁控制技术的研究具有重要意义。
二、弱磁控制技术的意义车用永磁同步电机在弱磁区域内的性能表现不如传统感应电机,这主要是由于其转子永磁体在弱磁场下容易饱和,导致转子反转电势下降。
因此,在实际应用中,需要对车用永磁同步电机进行弱磁控制以提高其性能。
三、弱磁控制技术的发展现状1. 直接转换法直接转换法是最早被提出并得到广泛应用的一种弱磁控制方法。
该方法通过改变逆变器输出相电压或相位角来改变永磁体中的反向电势和反向转子扭力,从而实现对永磁体饱和的控制。
但该方法需要对逆变器进行精细调节,且在高速运行时易出现振荡和不稳定现象,因此应用受到限制。
2. 间接转换法间接转换法是一种基于电流控制的弱磁控制方法。
该方法通过改变逆变器输出电流来改变永磁体中的反向电势和反向转子扭力,从而实现对永磁体饱和的控制。
与直接转换法相比,间接转换法具有更好的稳定性和可控性。
3. 动态反电势调节法动态反电势调节法是一种基于反电势动态调节的弱磁控制方法。
该方法通过监测永磁体中的反向电势并根据其大小来动态调节逆变器输出相电压或相位角,从而实现对永磁体饱和的控制。
该方法具有响应速度快、稳定性好等优点。
四、弱磁控制技术的发展趋势1. 模型预测控制模型预测控制是一种基于数学模型预测未来状态并根据预测结果进行优化决策的控制方法。
在车用永磁同步电机的弱磁控制中,模型预测控制可以通过建立精确的数学模型来预测永磁体饱和的情况,并根据预测结果进行优化控制。
2. 神经网络控制神经网络控制是一种基于神经网络模型的智能化控制方法。
在车用永磁同步电机的弱磁控制中,神经网络控制可以通过训练神经网络模型来实现对永磁体饱和的自适应控制。
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o t i t n w sa hee . h eu sf m Sm l in a d tera pa om ep r e tvry tefaiit ad pi z i a c i d T e rsl r i ua o n h el l f x e m n e f h es ly n m ao v t o t tr i i b i
量, 充分利 用变流器所能提供 的电压和 电流容量 , 以维持 系统运行所需要的转矩输 出, 使得每个时刻电机都能充分利用变流器资源
并输出最大功率 , 可靠性 和动态性能都很 理想 , 实现了能量最优化 , 仿真实验和实际平 台实验验证了该方法 的可行性和优越性。 关键词 M P TA 弱磁调速 最大功率输 出 混合动力
在图 2所示 的 O A段 上的每一点所对应 的转矩下 ,其 电压
到变流器所能提供的极限电压时, 如果想继续提速 , 这就需要利 电流处于旋转坐标第二象限)当电机运行速度达到弱磁转折速 。
用 电枢反 应减弱定子磁 场 , 即增加定子 轴 ( 直轴 ) 电流 ( 定子 极限圆对应的转速即为该 转矩 下的转折速度 ,随着负载转矩 的 加大 , 转折速度就变得越来越低 , 满载时所对应 的转折速度 为基
实现 电机的弱磁升速 , 但是同样存在低速时转 矩脉动 的缺点 。 文 运行 。 ・
3 办公 自动化 杂 志 6‘
1 MT A 轨 迹 控 制 、 P
…
从 电动机启 动 ,一直 到端 电压达到变流器所能提供 的电压 极 限值 ,这 个 阶段 的 电机 电动 过 程 采 用 MT A控 制 策 略 ,此 时 P
2 弱 磁 控 制 、
当 电 机 按 M P 轨迹 运行 , 速 度 达 到 转 折 速 度后 , 时 端 TA 其 此
电压也 达到 了逆 变器所 能提供 的极 限值 f7IM 电机 的 电压 ,,P }
方 程见 式 ( ) 7。
r— —— —— — =— —— — —— — — —— — — —-:_ _
=
√ )+ +厂 ( ( )
一 电机 端 电压 ;
一
( 7 )
式 中
电机 角 速 度 。 又 由式 ( ) 知 , 7可 当端 电 压 不 变 时 , 就 需 要 在 保 持 定 子 这
、
引 言
在文献…中一种 较为新 型的磁通切换型永 1 胶 、 械加工等工业 , 机 这进一 步加大消耗石油资源l1 1, - 给全人类 好 的弱磁扩 速能力 , 3 的后续发展带来 了严重的能源危机 。混合动力汽车实现 了将 磁 电动机被提了出来 ,该 电机 比其他一般 的永磁电机具有更高 P 燃 油 汽 车 和纯 电动 汽 车 的 优 点相 结 合 , 长避 短 , 扬 实现 了能 量 的 的弱 磁 能 力 。本 文 基 于 新 型 IM 分 析 了汽 车启 动 过 程 中 电机 运
,
极 \
0 d 电流 轴
式 中1—定 子电流 ;
、
z g 一定子电流的 、 轴分量 ; g
一
电磁 转 矩 ;
P- IM 电机 的极 对 数 ; - P / 永磁磁链 。 一 由式 ( ) ( ) 得 式 ( ) 1~式 3 可 4 旧
f 一 +4 L — L | q d
文献标识码 A 文章编 号 1 7 5 2 0 1 — 8 4 1 0 中图分 类号 T 4 M3 1
Co t f r n n g e n h on u t r nr o ma e t ol Pe Ma n t Sy c r o sMo o
OfHy r e ti hce Sy t m b i Elc r Ve il s e d c
a v n a e ft es se d a tg so y t m. h
Ke wo d MT A y rs P
一
Fed w a ig il - e kn
Ma i m o e up t xmu p w r tu o
Hy r bi d
献 则研 究了一种前馈控 制的弱磁调速 的方法 , 并且结合查表 法来实现电机的扩速 ,但是数据表的精确度容易影响到系统运 从 18 8 0年汽车发明起 到今天 , 汽车工业已经蓬勃发展 。同 时汽车工业的发展带动 了其他工业 的发展 , 例如 钢铁 、 材料 、 橡 行 的稳定性。另外还可 以通过优化电机本体来使得 电机获得更
混合 动力汽 车 系统 中的永磁 同步 电机 控 制研 究
如 茹 孜 毅
哈 尔滨 10 8) 501 ( 黑龙 江省 交通信 息通信 中心
摘 要 基于混合动力汽车应用中的电机控制 , 本文分析了电机运行的最大转矩 / 电流 M P 、 T A 弱磁控制 和最大输 出功率等阶段的 数学模型 ,提出了基于新型 内嵌式永磁 同步电机 IM的一种最优 化定子电流控 制算 法 ,调节 不同阶段 给定定子 电流 的交直轴分 P
图 2 电机 MT A 工 作 状 态 到 弱磁 调 速 示 意 图 . P 当电 机 转 速 达 到 特 定 转 速 后 , 由于 定 子 电流 和 电机 端 电压
2 一 ) (
() 4
受到变流器容量的限制 , 速度不 可能没有 限制地上 升 , 电压达 端
式 中 、 一 d、 轴电感量 。 q
一
一
—
—
() 5
控制系统采用双闭环控制 ,转速外 环控制电机运行在指定
转速 ,电流内环按照转速外环的输 出和工作模式来调节定子 电 流矢量 , 进而 给出参考 电压 , 产生驱动信号 , 控制变 流器 工作 , 如
图 3所 示
Z = g = =
() 6
式 中 z 、q — d、 轴极限电流。 lm q
mai a d lo a iussa e fmo o i g;t e sa e n l e t e MTPA ,we k n n o to n x i t lmo e ft v ro tg so trn c he h tg si cud h a e i g c n r la d ma mum u p t o t u po r sa e we tg .A o to lo t m s p o o e o o t z h ttr c re .Th o g h l o i c n rla g r h wa r p s d t pi e t e sao u r nt i mi r u h t e ag rt ,t a i n hm he d- x s a d q- i o o e to t trc re twe e gv n t r d e t e d sr d t r ue a o ma n an s t m tb lt d rt e x a sc mp n n fsa o u r n r ie o p o uc h e ie o q nd t i ti yse sa ii un e h y v la elmi a d c re tl t Th y t m a e u la v na eo e c p c t ft e c n et r n hema i m u p t otg i t n u r n i . es se t k sf l d a tg ft a a i o o v ro ,a d t x mu o t u mi h y h
电流极限值 满足 / 当电机弱磁运行超过一定转速 L >…
后, 在特定转速下 , 电压极限圆上存在一点使得 电机输入输 出功 率最大 , 则此后控制 电机 以最 大功率输 出运行 , 图 2中 B 如 C段
所示 。
流 可 由式 ( ) 式 ( ) 1和 4 联立 求得 。
一
√ +( )m 。8 一 : l i
tr u a e e ae y t e moo n t .T e r l b l y a d d n mi p ro ma c f s s m r o d o q e w s g n r t d b h tr a y i me h ei i t n y a c e fr n e o y t we e g o .En r a i e e  ̄
某个 电流角度使得定子 电流最小 ,以此来实现 M P T A控 制 , 但 M P T A控制阶段 , 弱磁控制阶段等 。
是存 在转 矩 脉 动大 的缺 点 。 文 献 [ 出 一 种 开 关 频 率 恒 定 的直 9 1 提 电机 启 动 时 , 了最 大 限 度 地利 用 定 子 电流 , 先 电机 沿 着 为 首 接转矩控 制电机的算法 , 由转矩和转子磁链计算 出定子磁链 M P 先 T A轨迹运行 ,如 图 2中所示 的 O A段 ,在恒 转矩范围内以 幅 值 , 由转 矩 调节 器计 算 出 其 角 度 , 过 控 制 磁 链 的 角 度 , M P 再 通 来 T A轨 迹 电动 运 行 ,在 该 段 轨 迹 上 的任 意 一 点 电机 以恒 转矩
MT A轨 迹 沿 着 图 2中的 O P A段 运 动 , 时 满 足式 ( ) 此 1~式 ( ) 3。
Z =
图 1 混 合 动 力 汽 车 控 制 系 统 结 构 图 .
坐
:0
l
z (
l I
T
=
: 0
[ i+( 一 ) 】 () q g 3
MT A轨迹达到 图 2中的 度& 时 , 入弱磁阶段 , 进 定子 电流矢量沿着 图 2中所示 的 A B段 速 。当电机 额定 负载 电动运行时 , P A点 , M P 轨 迹 与 电 流极 限 圆 的交 点 , 即 TA 电机 速 度 达 到转 折 速 逆时针运 行变化 , 由于新 型 IM 电机永磁磁链 , d轴电感 和 P 、 度 , 定子 电流达到 电流极 限值 , z 此时的 、 轴 电 即z , g
带动 汽车引擎启动过程是该控制 系统的核心技术之一 ,因此研