关键词：电动汽车;;永磁同步电机;;矢量控制;;弱磁控制
摘 要：在电动汽车行业中,拥有高转矩、高功率密度、高效率等特点的永磁同步电机应用广泛,电动汽车永磁同步电机在额定转速上提速受到电机反电动势的限制,为了满足永磁同步电机在额定转速之上的提速要求需要对电机进行弱磁控制,以削弱电机永磁体磁场的方式对电机的反电动势进行削减。本文主要针对弱磁控制策略进行研究,设计了一种对电机运行工况自适应的弱磁控制方法并进行实验验证,具体包括了下述内容:1.研究了作为被控对象的永磁同步电机的结构分类,并分析电机在不同坐标系下的数学模型与其之间的变换方法,详细地研究了永磁同步电机控制的矢量控制方法及其应用于电机额定转速一下的控制策略。2.在电机数学模型和矢量控制研究的基础上,详细地对弱磁控制的原理进行了分析。对目前工程项目中常用的三种弱磁控制方法,公式法、查表法和电压闭环反馈法弱磁控制方法进行了研究,并对这三种方法进行了对比分析,总结了它们在实际应用中还存在的缺陷。3.为了避免传统弱磁控制方法在实际应用中存在的问题,本文在传统弱磁控制方法的基础上,设计了一种基于电机电压调制比的自适应弱磁控制方法(Delta法),此方法简单、稳定、易于实现,通过对电机电压调制比进行判断,以叠加小电流值的方法改变电机的励磁电流,从而达到控制电机电压的目的,并在电机恒转矩运行区域搭配最大转矩电流比(MTPA)控制,从而达到转矩最优的控制效果。最后,对本文设计的方法进行了实验并分析结果,在电机对拖台实验平台上进行了与零励磁电流控制对比的对比实验,结果表明本方法达到了弱磁控制的效果,测试了本方法的可行性。使用搭载不同电机的实验平台上进行了电机全速段运行实验,测试了本方法在全速段范围的运行效果。最后在电动汽车车载电机上运用本方法进行了实际工程应用实验,测试了本方法的实用性,在本方法的作用下电动汽车能稳定提速并在全调速范围内运行。
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