電動汽車異步電機弱磁轉(zhuǎn)矩優(yōu)化方法研究.pdf

1、2012年，國際油價再創(chuàng)新高，石油已經(jīng)不再是一種廉價的能源，純電動車是解決燃油車輛所帶來的能源和環(huán)境問題最有希望的方案之一。
　　 矢量控制技術(shù)以其良好的動靜態(tài)性能在電動汽車中得到了廣泛應(yīng)用，但這種控制系統(tǒng)當電機頻率上升到基頻后，電池電壓已經(jīng)無法提供隨著轉(zhuǎn)速增加而不斷升高的反電動勢，使得電機轉(zhuǎn)速無法繼續(xù)上升。因此需要通過減小電機磁場來使電機運行在額定轉(zhuǎn)速以上，即弱磁控制。
　　 電機運行在弱磁區(qū)域時，弱磁控制策略很大程度

2、上決定了電機的轉(zhuǎn)矩輸出能力。傳統(tǒng)弱磁控制方法使轉(zhuǎn)子磁場與轉(zhuǎn)速成反比。這種控制方法雖然簡單，但是忽略了定子電壓中的漏抗壓降，電壓往往提前達到飽和，而且傳統(tǒng)弱磁控制方法動態(tài)響應(yīng)慢，在高速區(qū)電機的轉(zhuǎn)矩能力不能充分發(fā)揮?；陔妷簷z測的弱磁控制方法通過兩個PI調(diào)節(jié)器來自動調(diào)節(jié)弱磁區(qū)勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流的分配，該方法動態(tài)響應(yīng)快，在電機的整個運行區(qū)域能產(chǎn)生最大的轉(zhuǎn)矩，對參數(shù)依賴小，但是該方法在傳統(tǒng)的矢量控制技術(shù)上增加了兩個PI調(diào)節(jié)器，實現(xiàn)復(fù)雜，系統(tǒng)參數(shù)

3、整定難度很大。論文針對傳統(tǒng)弱磁控制方法和基于電壓檢測弱磁控制方法中存在的問題，通過對電機弱磁區(qū)域運行狀態(tài)的研究，采用有效的弱磁轉(zhuǎn)矩優(yōu)化方法，從而提高了電機在弱磁區(qū)域的轉(zhuǎn)矩輸出能力。
　　 論文以交流異步電機的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，詳細分析了電機在電流和電壓限制條件下的運行狀態(tài)。針對異步電機在不同區(qū)域的運行特征，分析了論文采用的弱磁控制方法，并以提升弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩輸出能力和動態(tài)特性為目的，研究了弱磁控制系統(tǒng)的兩個關(guān)鍵問題：弱磁區(qū)域的判斷和弱

4、磁區(qū)域電流的分配策略。
　　 論文在Matlab/Simulink中搭建了基于電動汽車異步電機的轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制模型。對傳統(tǒng)弱磁控制方法和論文采用的弱磁控制方法進行了仿真驗證。最后以TI公司生產(chǎn)的DSP芯片TMS320F28035為控制核心，設(shè)計了一款用于電動汽車的電機控制器，搭建了系統(tǒng)實驗平臺。在此基礎(chǔ)上對異步電機矢量控制技術(shù)和高速時異步電機弱磁控制方法進行實驗研究，并對實驗過程中出現(xiàn)的問題進行了分析和解決。試驗和仿真結(jié)果