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电动车用开关磁阻电机驱动系统的设计与优化
| 论文题名： | 电动车用开关磁阻电机驱动系统的设计与优化 |
| 关键词： | 电动车;开关磁阻电机;驱动系统;转矩脉动;有限元分析 |
| 摘要： | 随着汽车行业的迅速发展，资源紧缺和环境污染变得越来越严重。对环保节能电动车的研发变成了汽车行业发展的主要趋势。开关磁阻电机(SRM)内部结构没有永磁材料，并具有结构简单稳固、易维护、起动电流小、能够频繁起停、起动转矩大等优点，在电动车领域越来越受到关注。 本文介绍了电动车用SRM驱动系统的运行原理和线性模型。并采用有限元分析软件FEMM和仿真软件MATLAB/simulink对额定电压60V、额定功率4kW的12/8极样机进行非线性建模，并将电机的磁场分析与动态控制进行联合仿真，对多种转矩分配函数进行仿真对比，通过仿真结果可以看出，优化后的转矩分配函数能够使SRM的低速转矩脉动系数降低到12％左右，证明了这种控制策略能够很好的改善电动车用SRM低速转矩脉动的现象。 介绍了电动车用SRM驱动系统的控制策略:采用基于加速度反馈的双闭环控制方法，使电动车在各种路况下能够快速的起动;采用自适应角度控制与电流斩波相结合的控制方法来保证驱动系统具有节能的优势;为了抑制低速转矩脉动，从开关角和关断相函数对传统的余弦型转矩分配函数进行优化;采用具有电气和机械联合制动的EABS刹车系统来保证电动车能够安全可靠的减速停车。 基于上述控制策略和仿真结果，本文搭建了一套以实验样机为实验对象、以DSPIC33FJ128MC706为主控芯片的硬件实验测试平台，具体包括功率变换电路、位置检测电路、保护电路等。同时，采用模块化的设计思想设计了包括主程序、中断程序、转速计算程序、控制策略实现程序等在内的软件。在实验平台上，实现了快速平稳起动、带载运行以及抑制低速转矩脉动等功能，并在设备厂进行了装车实验，结果表明，本文提出的控制策略在工程实践中是可行的，能够使电动车快速起动，高效运行，一次充电行驶里程提高11％。 |
| 作者： | 吴慎华 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 孙建忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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