电动汽车永磁同步电机最优弱磁控制策略EI北大核心CSCD

本文中提出了一种适用于电动车辆的以转矩为控制目标的弱磁控制策略,通过离线计算获得电机最大转矩特性曲线和策略切换转矩特性曲线,并以此为基础在电机d-q轴坐标系下根据反馈转速和目标转矩不断更新电机弱磁工作点,使其在以最大转矩电流比曲线、电流极限圆和最大转矩电压比曲线为边界的区域内移动,从而在复杂的运行工况下提高了电机转矩响应速度和运行效率。通过Matlab/Simulink仿真验证了整个控制策略的可行性和性能优势。     

电动汽车永磁同步电机最优弱磁控制策略

本文中提出了一种适用于电动车辆的以转矩为控制目标的弱磁控制策略,通过离线计算获得电机最大转矩特性曲线和策略切换转矩特性曲线,并以此为基础在电机d-q轴坐标系下根据反馈转速和目标转矩不断更新电机弱磁工作点,使其在以最大转矩电流比曲线、电流极限圆和最大转矩电压比曲线为边界的区域内移动,从而在复杂的运行工况下提高了电机转矩响应速度和运行效率。通过Matlab/Simulink仿真验证了整个控制策略的可行性和性能优势。     

电动汽车电机系统三相主动短路分析及应用

对电动汽车用电机系统三相主动短路(Active Short Circuit,简称ASC)控制电路原理进行介绍,并对三相主动短路下驱动电机输出转矩、转速及相电流的关系和变化特点进行分析说明,同时阐述电机系统三相主动短路模式应用于电动汽车上的作用。结合三相主动短路状态的特性及作用,举例说明电动汽车用电机控制器如何设计合理的控制策略来实现三相主动短路的保护功能。     

基于恒扭矩牛顿迭代法的永磁同步电机弱磁控制研究

电机高转速工况下，电机需要进行弱磁控制。由于永磁同步电机的永磁体磁通不能改变，因此只能通过在永磁体的负方向上增加电流id并减小电流iq来进行电机的弱磁控制。根据电机所有工况下完整的电流分布的数学公式，利用牛顿迭代法来求出在最大电流和电压限制下的恒扭矩弱磁控制，以解决d-q轴电流分配的问题，同时，通过仿真模拟结果验证牛顿迭代法在电机控制上应用的可行性。牛顿迭代法能利用公式非常精确地给出各种工况下电流分配策略，电机响应时间更短。牛顿迭代法对电机控制系统设计、测试和标定等环节起到重要的辅助作用，同时对永磁同步电机在电动汽车领域的推广和应用有很大的意义。     

基于单电流调节器的永磁同步电机深度弱磁控制及模式切换控制策略EI北大核心CSCD

为解决传统双电流调节器弱磁控制策略因交叉耦合和电流调节器饱和导致的系统不稳定问题,提高电流动态响应速度,本文提出一种稳定的永磁同步电机深度弱磁控制策略——基于电压相角的改进型单电流调节器弱磁控制及模式切换控制策略。该控制策略集成了动态性能优异、控制结构简单、不依赖电机参数、电压利用率高和可移植性强等优点。在分析了不同单电流调节器的稳定运行范围后,根据系统控制需求的不同,规划了不同的电流轨迹,设计了不同单电流调节器弱磁控制策略,优化改进了恒转矩区和弱磁区切换条件,确定了恒转矩区和弱磁区切换时保持电压相角不变的关键,提出了不同单电流调节器切换时,可根据控制需求的不同,设计不同的切换方法,但须确保切换时交轴电压保持不变的切换关键,使控制策略便于工程应用。仿真和实验验证了所提方法的稳定深度弱磁能力和切换控制策略的有效性,最终实现了6.3倍深度弱磁控制和弱磁区不同单电流调节器在电动工况和发电工况下的平滑切换。     

永磁同步电机交直轴同步电抗参数仿真

为了研究永磁体励磁饱和对电机交、直轴同步电抗的影响,从理论上简单阐述直接负载法的原理。运用有限元法对某内置式永磁同步电机负载仿真,通过对交、直轴电流参数解耦扫描,得到交、直轴电流组合下的反电势曲线,对仿真得到的反电势基波幅值及其相位通过后处理分析,形成交、直轴电抗矩阵和其随交、直轴电流变化的曲线,最后总结电抗参数Xd和Xq随交、直轴电流的一些变化规律,为该种电机的准确设计提供参考。     

电动汽车IPT无线充电系统发射(接收)盘模型研究

本文通过对电动汽车无线充电系统IPT类型发射(接收)盘模型在抗偏差能力、耦合效率、漏磁等性能方面对比分析,发现三相模型在抗偏差能力和降低漏磁方面具有明显优势,并提出了一种适用于三相系统的电流优化概念,通过调节发射器电流来获得最大的传输效率,对于无线充电技术的发展有着重大的意义。     

特斯拉Model S驱动系统的结构与工作原理解析(二)

<正>(接上期)四、特斯拉Model S驱动电机感应电动机又称“异步电动机”,即转子置于旋转磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个转动力矩,因而转动的装置。特斯拉Model S采用三相感应电机,即三相交流异步电机,可以通过超高电压及弱磁驱动,实现超10 000r/min的高转速,同时通过驱动变频器等电机控制系统,可实现电机600N·m的大扭矩运行,由此保证特斯拉电机输出高功率,从而提升特斯拉动力性能。特斯拉ModelS选择的感应电机是更可靠(没有退磁风险)、     

基于随机梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制

为提高永磁同步电机的额定转速,并解决电机在弱磁区域输出电压方向递减信息存在的大纯滞后问题,文章提出一种随机基于梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制方法。首先,分析永磁同步电机稳态运行原理,并建立永磁同步电机数学模型,采用静止三相/两相方法进行坐标变换;然后,在此基础上提出一种提高电机在额定转速、克服输出电压方向信息大纯滞后的方法;最后,与最大转矩/电流控制方法进行对比,通过MATLAB/Simulink进行仿真实验测试算法的性能。实验结果表明,该控制方法可以提高电机的额定转速,有利于克服电机在弱磁区域输出电压方向递减信息大纯滞后所导致的控制精度低等问题。     

电动汽车用电机控制器三相电流不平衡检测电路设计

为提高电动汽车电机控制器的可靠性和稳定性,设计一种三相电流不平衡检测电路,包括电流传感器选型及电路、三相滤波电路、三相电流反相求和电路,上/下限比较电路及发光二极管报警电路。通过仿真试验,验证该检测电路是正确和可行的。     

18000 r/min超高转速轻量化新能源汽车电机轴开发

随着新能源汽车电机转速的不断提升,电机轴面临更加苛刻的刚强度、耐久性和抗过挠要求。通过合理选材,并辅之以轻量化设计、磁环境优化、工艺匹配等方法,成功开发出满足18 000 r/min服役要求的电机轴。新电机轴在质量减少25.5%时,其自由模态频率、扭转强度、扭转疲劳寿命、台架试验过程中的噪声和温升等性能指标均不低于原低转速电机轴。通过对材料成分及工艺的优化以增强基体的强韧性有利于提升电机轴的抗扭及抗疲劳性能。通过轻量化结构设计和反向辅助磁场设计,可降低电机轴在高速旋转过程中承受的单边磁拉力、离心力、系统重力等,也有利于提升电机轴的抗挠能力,进而提升电机的耐久性和车辆的舒适性。     

级联式三相交错并联Boost变换器控制策略研究

研究了永磁同步电机控制器直流侧前置三相交错并联Boost变换器的级联系统。在忽略输出电容和输入电感内阻的前提下,通过状态变量重构,建立了级联式三相交错并联Boost变换器的小信号数学模型,分析了负载电流波动对母线电压稳定性的影响,并提出了基于负载电流和母线电压偏差前馈的双闭环控制策略。仿真和试验结果表明,该控制策略可有效抑制母线电压的波动。     

基于有限元法的水冷式永磁同步发电机DQ轴电感计算

对于水冷式永磁同步发电机而言,其DQ轴电感的准确计算不仅对其转矩的准确计算及弱磁能力的准确判断有较大的影响,而且对其控制系统的设计也有较大的影响。为此,采用静态场法和冻结磁导率法对水冷式永磁同步发电机的DQ轴电感进行计算,并对两种方法计算结果进行比较。结果表明,两种方法计算所得DQ轴电感值差异很小,验证了所建模型及计算方法的正确性。     

电机控制器主动放电过程影响因素试验研究

整车下电或发生紧急情况时,需及时将存储在母线电容中的能量快速泄放。文章基于能量守恒定律,推导计算车辆在静止状态下D轴电流与放电时间的关系,经试验验证其时间估算精度在10%以内。试验发现：需求D轴电流为0A时,电机绕组存在高频脉冲电流,影响主动放电时间;随着D轴电流增大,主动放电时间缩短,同时电机转速波动幅度与频率均增大;载波频率影响脉冲电流频率以及D轴电流控制精度,在同样控制参数条件下,载波频率过小会导致主动放电时间延长,甚至电流失控。     

一种三相交错并联Boost变换器内模控制策略研究

针对前置于永磁同步电机控制器直流侧的三相交错并联Boost变换器系统,在忽略电感和开关管内阻的情况下,建立了三相交错并联Boost变换器的小信号模型,并基于该模型设计了电流环和电压环内模控制器,仿真和试验结果表明,相较于传统的PI控制,内模控制能够更好地抑制母线电压波动。     

电动汽车电动液压式动力转向系统的控制

为了实现燃料电池电动客车的动力转向功能,提出了直流电机通过联轴机构直接驱动油泵的电动液压式动力转向系统。通过建立电机电压与油泵流量、电机电流与油泵压力的数学模型,设计了具有恒压和恒流复合输出特性的电机控制器。在恒压特性作用下,油泵流量恒定;在恒流特性作用下,实现了油泵流量和压力的自适应控制,避免了油液溢流现象。结果表明,系统工作稳定、能量效率高,在燃料电池电动客车上获得了成功的应用。     

混合动力军用越野汽车动力匹配研究（二）

3．2．2电动机的转矩特性 三相异步感应电机的电磁转矩是由旋转磁场与转子电流相互作用产生的，转矩T与Φm磁通及转子电流I2的关系为。     

轴类零件圆度误差的视觉测量研究

本文以机器视觉技术及数字图像处理为基础,尝试了一种新轴类零件圆度误差的测量方法,设计了针对轴类零件圆度误差的非接触式测量系统。     

混合动力车用电机快速响应弱磁算法研究

分析了采用电控机械自动变速器的并联式混合动力电动车换挡时间与内置式永磁同步电机转矩响应时间的关系,提出了一种基于过调制模式的弱磁控制策略,该策略采用过调制前后电压幅值的差值来计算弱磁电流。仿真和台架实验结果表明,该策略在弱磁区域能提高稳态母线电压的利用率,且能达到最快20ms的转矩响应时间,转矩和电流无明显的低阶谐波,优于传统基于输出电压闭环控制的弱磁控制策略,满足了混合动力车用电机转矩响应的要求。     

电动汽车再生制动系统电机转速测量研究

再生制动系统能够提高能量利用率,在电动汽车上配置再生制动系统能够提高电动汽车的续驶里程。再生制动过程中控制系统需要获取电机转速信号,判断电机馈电电压的大小,选择采取升压或者降压再生制动模式,因此获取精确的电机转速信号有助于对再生制动过程进行准确的控制。在分析电机霍尔位置信号特性以及转速测量误差产生原因的基础上,提出了以电机霍尔位置信号组成的与方波信号为电机转速测量信号,采用1.5T测速并进行四采样点滑动平均滤波的方法,以提高电机转速测量的精度。设计了以ATMage16单片机为核心的电机转速测量系统硬件电路和软件系统,以实现电机转速信号的采集处理。理论分析和试验结果表明,所提出的电机转速测量方法和设计的电机转速测量系统能实现设计功能,满足电动汽车再生制动控制系统的要求。