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纯电动车异步电机驱动系统逆变器容错技术研究
| 论文题名： | 纯电动车异步电机驱动系统逆变器容错技术研究 |
| 关键词： | 纯电动车;驱动系统;容错控制;三相四开关;异步电机 |
| 摘要： | 面对日益严峻的能源危机和环境污染，纯电动车(electric vehicle)的发展越来越受人重视。电机驱动系统作为纯电动车的重要部分，其可靠性对整车的运行性能和行车的安全有直接影响。研究表明，电机驱动系统中电力电子器件及其驱动电路是发生故障最为频繁的环节。逆变器故障会导致纯电动车失去动力来源，将可能造成严重的后果，因此对电动车电机驱动系统逆变器故障容错运行的研究就显得很有必要。由于三相四开关的容错运行方式具有较好性能和较小的硬件附加成本，本文采用三相四开关的运行方式对系统进行容错控制。针对纯电动车电机驱动系统三相四开关容错控制本文进行了较为深入的研究： 首先，本文引入了三相感应电机的矢量控制技术，并对矢量控制原理和电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)进行了详细的分析。针对电机驱动系统失效模式与逆变器故障，引入了异步电机电机驱动逆变器的三相四开关的容错控制方法。并对三相四开关的运行原理和电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)进行了深入的研究。同时通过对三相四开关运行模式下输出的最大转矩，电池电压利用率等运行特性的分析，给出纯电动车在容错模式运行时需要注意的事项。并针对三相四开关运行过程中的直流母线电容不平衡问题，改进了一种电压补偿的方法来确保系统的稳定运行。 其次，利用 MATLAB/SIMULINK仿真软件，构建了各个功能实现的子模块以及容错拓扑重构的模块，进行了仿真实验，并给出了实验结果。实验完成了对系统拓扑的重构，实现了三相四开关的容错运行，验证了容错运行特性的分析。同时验证了电压补偿环节对能够有效的抑制三相电流不平衡，确保系统的稳定运行。 最后，完成了电机驱动系统逆变器容错控制系统的整体结构设计，基于1.1kw三相异步电机搭建了实验平台，包括驱动系统的硬件和软件模块。同时进行了三相四开关的容错控制实验，通过与三相六开关的结果比较验证了容错控制系统能够较好的实现驱动系统的容错功能，同时在加入电压补偿环节后有效的改善了电机电流，使电机运行的更加稳定，系统的可靠性得到提高。 |
| 作者： | 傅荣杰 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 徐红兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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