摘要: |
永磁无刷直流电动机在不同驱动领域得到了越来越广泛的应用。但由于其气隙磁场不可调节,导致电机调速范围不宽,已经成为电动汽车领域应用的技术瓶颈。感应极永磁电机(CPPM:Consequent Pole Permanent Machine)在其内部增加了励磁绕组和感应极(或称铁极),十分巧妙地解决了永磁无刷直流电动机的气隙磁场调节问题。
本文研究电动汽车CPPM无刷电机及其控制器。论文首先综述了纯电动汽车以及CPPM无刷电机的研发现状,分析了CPPM无刷电机的结构和性能特点。鉴于CPPM无刷电机结构的特殊性以及磁场分布的复杂性,利用专业的三维建模软件Rhino4.0构建了CPPM无刷电机的三维模型,将其导入Maxwell3D软件分析界面进行了电磁场的三维有限元分析,分析不同参数对CPPM无刷电机磁场的影响,在此基础之上对CPPM无刷电机试验样机进行了优化设计和试验样机试制,同时采用小转子加霍尔检测电路的方法较好地解决了CPPM无刷电机试验样机转子位置检测的难题。
其次,本文对CPPM无刷电机控制器进行了大量的研究工作,完成了CPPM无刷电机控制器的硬件电路设计、制板以及硬件调试工作,并重点对CPPM无刷电机的控制策略进行了分析和探讨,提出了分区控制的方案。
最后,论文报告了CPPM无刷电机试验样机的试验研究结果,试验结果表明,CPPM无刷电机具有良好地弱磁和增磁调速性能,是电动汽车的理想驱动电机,同时也验证了CPPM无刷电机试验样机设计的合理性及控制器的稳定性。 |