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电动汽车用异步电机变流控制关键性技术研究
| 论文题名： | 电动汽车用异步电机变流控制关键性技术研究 |
| 关键词： | 电动汽车;异步电机;变流控制;转矩性能;励磁电感 |
| 摘要： | 随着能源短缺和环境污染问题的日益严重,使用环保无公害、易于控制、节约能源、维护方便的电动汽车代替传统内燃机汽车成为重要的研究方向。其中,异步电机电动汽车由于结构简单、成本低、寿命长等优点成为电动汽车的主流产品。 本文详细阐述了电动汽车在全转速范围内的几种关键性控制技术。针对电动汽车在基速以下的运行需求,建立了异步电机在不同坐标系下的数学模型并阐述了其基本驱动技术—矢量控制的基本原理,从而保证了电动汽车在基速以下具备良好的转矩动静态性能。由于电动汽车要求能够实现宽范围的高速运行以满足超车、飞驰等运行需求,本文结合电动汽车的电压限制和电流限制,详细阐述了电动汽车在基速以上运行的弱磁控制原理。并针对磁链与转速成反比的弱磁方法、基于电机模型的弱磁方法以及基于电压闭环的弱磁方法,分别进行了原理论述与仿真对比,给出了电动汽车实现高速运行的最优控制策略。由于电机出厂时,相关参数未知,而作为矢量控制核心问题的磁场定向与参数的准确性密切相关,因此,本文通过三种试验方法来获取电机相关参数。即:利用直流试验获取定子电阻;利用单相试验获取定转子漏感和转子电阻;利用空载V/F试验获取互感。由于集肤效应、温度等因素的影响,电机参数在运行过程中也会发生变化从而给磁场定向带来不良的影响,其中,以弱磁区励磁电感的变化最为明显。本文阐述了一种在线辨识励磁电感的控制策略,该策略根据不同坐标系下的转矩方程建立参考模型与反馈模型,通过调节二者之间的差异来实时获取励磁电感的值。为了验证所提控制技术的正确性与可行性,进行了仿真和实验。结果表明,所设计的电动汽车控制系统能够较好的实现稳定运行。 |
| 作者： | 吴义阳 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 张兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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