輕量型純電動汽車用開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)研究.pdf

1、能源緊缺和環(huán)境污染是新世紀人類面臨的重要問題，也是目前人們關(guān)注的焦點，因此節(jié)能、環(huán)保的新能源汽車在此背景下應運面生。純電動汽車以其在使用過程中實現(xiàn)了零排放、無污染、高效化等獨特的優(yōu)勢而迅速崛起。
　　開關(guān)磁阻電機（Switched Reluctance Motor，簡稱SRM）具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、調(diào)速范圍寬、起動扭矩大等眾多優(yōu)勢，發(fā)展迅速，在航空航天、紡織機械、石油開采、電動汽車等領(lǐng)域均有應用。本文以一臺三相4kW-SRM為研

2、究對象，在深入分析電機工作原理的基礎之上，開發(fā)與研制了一套具有一定實用性的純電動汽車用低壓開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)。
　　論文主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　(1)闡述開關(guān)磁阻電機的工作原理和控制方式，分析了電機分別作電動運行與制動發(fā)電運行時電路中電流回路與電機內(nèi)部磁場的形成。
　　(2)分析SRM結(jié)構(gòu)特點和數(shù)學模型，并給出實驗樣機的設計參數(shù)與實測靜態(tài)特性?；贏nsoft/Simplorer軟件，搭建開關(guān)磁阻電機的磁

3、場—電路耦合仿真模型，把磁場有限元計算與復雜的控制模型相結(jié)合，根據(jù)實際運行狀態(tài)，應用不同的控制策略對電機本體輸出特性進行了仿真分析。
　　(3)設計并制作SRM控制器的硬件電路。對多種電路拓撲結(jié)構(gòu)進行分析，最終確定合適的方案，根據(jù)控制電路需求，設計電路參數(shù)并制作電路板。焊接、調(diào)試硬件電路，最后裝箱實現(xiàn)電機驅(qū)動系統(tǒng)控制器的模塊化。
　　(4)設計編寫SRM控制器的軟件程序?？刂破鞯奶幚砥鞑捎肧T公司的芯片STM32F103RB

4、，該處理器以ARM Cortex-M3為核心，在RVMDK的環(huán)境下編寫C語言程序，配合相應的硬件電路完成信號采集與轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計算，運用相應的控制算法實現(xiàn)開關(guān)磁阻電機的電動運行。
　　(5)基于驅(qū)動系統(tǒng)控制器的軟硬件設計，搭建實驗平臺，完成SRM驅(qū)動系統(tǒng)實驗驗證。分析了SRM在不同控制方式下的特性，并分別測量電機、控制器以及系統(tǒng)效率的分布特性、電機的機械特性等，全面分析評估系統(tǒng)性能，為SRM驅(qū)動系統(tǒng)在純電動汽車中的工程實用化提供理論