混合储能与双三相电机集成系统控制策略研究

发布时间：2024-02-26 22:37

　　双三相电机具有转矩脉动小、振动噪音小、容错性高等优点,而其两套共磁路定子绕组构成的“虚拟母线”使其在提供机械动力的同时具有功率管理的潜力。利用双三相电机两套绕组驱动器分别连接电池与超级电容,通过绕组端口实现混合储能的功率控制,可使系统兼具两者优势。但绕组间电磁耦合特性限制了混合储能动态控制效果,制约了该集成方案的推广与应用。为此,本文提出双三相永磁同步电机分布转矩控制策略实现了两套绕组分布功率的解耦控制,突破了对混合储能的动态性能限制。首先,分析了双三相永磁同步电机绕组间耦合特征,建立了分布转矩-磁链模型。该部分先阐释了双三相电机模型中绕组互感引起的相间耦合机理,在此基础上研究了不同空间矢量解耦变换对耦合效应及控制自由度的影响。研究发现,六维坐标变换后各绕组控制自由度与耦合效应一同被消除,无法集成混合储能。双重而变换保留了两套绕组控制自由度,但无法消除绕组间耦合效应。本文进一步比较了双重dq坐标系下绕组间电压-电流耦合模型与分布转矩-磁链耦合模型,发现后者耦合项中不含差分、速度项,结构简单较易实现补偿。其次,提出了双三相永磁同步电机分布转矩控制策略,实现了混合储能系统的多模式动态切换。...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２基于ｄｃ－ｄｃ变换器实现的混合储能系统方案??图１．３为通过两台电机并联实现多电源系统集成的方案，其中两台并联的电??机通过行星齿轮或离合器连接到同一传动轴［２７＿２８］

浙江大学硕士学位论文?第１章绪论??ｆ?＼??／?＼?ｆ?＼?／?＼???ｆ?＼??电源＃１?－ｍｔ＃＼?｜电源＃２二相逆变器■?？?（?＿??＜?Ｊ?Ｖ?＾??／?Ｖ?／??车轮??（ｂ）??ｆ?＼?广?Ｎ?／■?Ｎ??‘?ｒ?麵，，，?１?？?ｄｃｄｃ?■■?■？??［变换器....

图１．３基于电机并联实现的多电源集成方案??图１．４为一种基于多相电机驱动器结构实现的混合储能系统集成方案

浙江大学硕士学位论文?第１章绪论??ｆ?＼??／?＼?ｆ?＼?／?＼???ｆ?＼??电源＃１?－ｍｔ＃＼?｜电源＃２二相逆变器■?？?（?＿??＜?Ｊ?Ｖ?＾??／?Ｖ?／??车轮??（ｂ）??ｆ?＼?广?Ｎ?／■?Ｎ??‘?ｒ?麵，，，?１?？?ｄｃｄｃ?■■?■？??［变换器....

图１．４基于多相电机实现的混合储能系统集成方案??在文献［３４－３７］中，研究已经实现了基于双三相永磁同步电机（ＰＭＳＭ）驱动??

的功率动态分??配是集成系统控制策略设计的重要目标和难点。由于两储能元件功率不等，文献??［３７］提出了多相电机非平衡功率运行的概念，建立了多相电机绕组功率非平衡情??况下的数学模型。该研究提出绕组间的耦合效应是多相系统非平衡运行的重要特??点，该耦合效应更恶化了混合储能间的功率....

图２．１双三相永磁同步电机结构图??

浙江大学硕士学位论文?第２章非平衡功率下双三相电机转矩－磁链模型??第２章非平衡功率下双三相电机转矩－磁链模型??本章首先介绍了双三相永磁同步电机的数学模型，在此基础上详细分析了双??三相电机两套定子绕组在功率非平衡运行的特征，与传统功率平衡的运行模式进??行了对比。最后推导了功....

本文编号：3911959