电动汽车用开关磁阻电机控制系统的研究与开发

电机驱动技术是新能源汽车,特别是纯电动汽车的关键技术,是当今电动汽车工业研究的两个主要方向之一。本文是关于电动汽车电机驱动技术的应用研究,研究中使用的电机为四相8/6极开关磁阻电机。针对此电机,设计了一套新型控制系统,使开关磁阻电机可以分时工作在发电和电动状态。 首先,根据开关磁阻电机的结构特点和原理,建立数学模型,明确其在发电和电动状态的工作原理。在此基础上,提出一种可用于电动汽车的开关磁阻电机双向控制系统,确定控制策略,从而实现电动汽车正常行驶状态下的驱动要求以及制动、滑行状态下的能量回馈。 其次,在确定控制策略和选择控制方法的基础上,设计实现此控制策略的总体方案,包括硬件的设计和软件的编写及调试。选用H桥式功率变换器主电路,采用电流斩波控制和电压斩波控制两种主要的控制方法,设计驱动电路、信号采集电路和外围保护电路。对应于发电/电动状态的不同能量流动过程,硬件部分采用同一套外围电路,而软件部分则采用不同的方式实现分时控制。 最后,对电动汽车用开关磁阻电机控制系统的样机系统进行实验研究,通过对电动和发电状态下实验的结果分析,以验证所设计的驱动系统。分析结果显示系统运行稳定、性能良好,从理论和实践上为电动汽车制动能量的回收提供了实用性的探索。