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电动汽车用新型混合励磁电机及其控制器研究
| 论文题名： | 电动汽车用新型混合励磁电机及其控制器研究 |
| 关键词： | 电动汽车;混合励磁电机;控制系统;数学模型 |
| 摘要： | 电动汽车对电机驱动系统的基本要求是，效率高、转矩质量比大和调速范围宽。混合励磁电机同时具有类似于永磁同步电机效率高和电励磁电机气隙磁通可调的特点，使其得到了广泛的关注。目前，国内外学者提出了多种混合励磁电机原型结构，但其研究主要集中在基础理论方面，实际实现方案少，且这些方案存在励磁磁路复杂、调磁效果有待提高的共同问题，因此，在那种高调磁要求的电动汽车上难以得到应用。为此，本文针对电动汽车的驱动特点与要求，提出了一种新型混合励磁电机，在分析了其结构与工作原理的基础上，研究设计了与之匹配的控制系统。论文在如下几个方面做了深入具体的研究。 首先，介绍了电动汽车驱动系统和混合励磁电机控制系统的研究现状和发展趋势，阐明了本课题的研究意义。分析了本文中所提出的新型混合励磁电机的结构和调磁原理，建立了电机在定子坐标系和转子坐标系上的数学模型。 其次，对于新型混合励磁电机的控制系统进行了重点研究与开发设计，提出了一种分区控制策略来满足混合励磁电机的调速要求。详细介绍了其在低速标准区、低速增磁区、高速标准区及高速弱磁区四个区域的控制思路和实现方法。使混合励磁电机实现增磁、永磁及弱磁三个状态之间无扰动切换的电流分配器在文中也做了详细的分析。 再次，在分区控制的理论基础上，设计了混合励磁电机矢量控制器的硬件和软件，并对各个模块的设计过程做了详细的分析。 最后，以一台三相、8极、6KW的混合励磁电机为实验对象，对电机及控制器进行了性能测试，实验证明了本文所提出的混合励磁电机及其控制系统的可行性;再通过电机驱动系统在增磁和弱磁工作状态下负载实验，证明了本混合励磁电机驱动系统具有良好的静态与动态特性;通过固定混合励磁电机负载，对其在永磁和增磁两种工作状态下的功耗情况做了对比性实验，实验结果证明了通过增大气隙磁通进行调速的方法较通过增大电枢电流的方法具有更高的效率。 |
| 作者： | 刘诗敏 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 李优新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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