电动汽车用开关磁阻电机驱动系统的研究与设计

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)以其结构简单、启动电流小、启动转矩大、能在较宽的速度和转矩范围内高效运行、可靠性高等特点,成为最具潜力的电动汽车驱动电机,引起了广泛的重视。然而,控制器成本高和输出转矩脉动大限制了开关磁阻电机在电动汽车上的应用。 本文以电动汽车用开关磁阻电机驱动系统为研究对象,分析了开关磁阻电机在电动汽车上的应用优势及需要攻克的关键技术,研究了开关磁阻电机的工作机理及各种控制策略,比较了多种功率变换电路拓扑结构的优缺点,利用Ansoft Rmxprt软件模块设计了一台55KW电动汽车用开关磁阻电机,并完成了基于Maxwell2D二维有限元分析软件的开关磁阻电机性能仿真,提出了基于两相导通的三相桥式电路拓扑结构及其控制策略,提高了开关磁阻电机驱动系统的起动转矩及运行效率,同时也有益于降低系统硬件成本。 基于以上研究基础,论文对电动汽车用开关磁阻电机驱动系统进行了软硬件实现,设计了基于英飞凌XC2765X微控制器为核心的电动汽车用SRD的硬件系统,提出了基于平均转矩控制策略的系统软件总体架构,通过英飞凌公司的集成开发环境TASKING编制了系统程序,分析了几个重要程序模块的实现方法,并进行了相关实验,得出了实验结果。实验结果验证了本文提出的基于两相导通的三相桥式星型连接电路的正确性及控制策略的可行性,达到了设计目标。图60幅,表14个,参考文献61篇。