汽车双定子驱动电机矢量控制与实验研究

发布时间：2020-05-04 18:45

【摘要】：汽车电驱动用永磁无刷直流电机除要求转速范围宽、响应速度快、输出转矩大之外,降低转矩波动是其结构设计和控制研究的重要方面,它不仅影响其工作的平顺性和噪声,还会降低其可靠性和效率。本论文针对提出的一种新型的汽车电驱动用双定子永磁无刷直流电机,采用矢量控制方法,探讨了减少和抑制其转矩波动的控制方法,并开发出电机驱动的控制软件。主要研究内容如下:(1)研究分析了永磁无刷直流电机的结构和控制原理,分析了永磁无刷直流电机转矩波动成因,采用双定子这一特殊本体结构减少转矩波动。建立Matlab/Simulink仿真分析,仿真结果验证了双定子这一结构可以抑制转矩波动。(2)在双定子永磁无刷直流电机的结构基础上,进一步深入研究双定子永磁无刷直流电机矢量控制及逆变器SVPWM原理,提出了采用矢量控制以进一步减小转矩波动的控制方法,并建立双定子永磁无刷直流电机矢量控制的流程并进行了Matlab/Simulink仿真,仿真结果验证矢量控制流程的正确性,为软件编程提供指导。(3)选用高性能的32位控制器芯片DSP TMS320F28335,进行了双定子永磁无刷直流电机矢量控制系统的硬件设计,包括:电源转换电路、驱动桥式逆变电路、永磁体转子位置检测电路、三相电流采集电路、保护电路等,并制作出新型的汽车电驱动用双定子永磁无刷直流电机驱动控制器样机。(4)根据永磁无刷直流电机矢量控制原理和方法,并结合双定子结构和转矩波动抑制的分析结果,开发了新型的汽车电驱动用双定子永磁无刷直流电机驱动控制软件,包括位置检测、PI参数整定、中断、保护等,并进行了软件的调试。(5)搭建双定子永磁无刷直流电机试验台,通过实验和数据分析,初步验证了软硬件设计的可行性和效果。
【图文】：

本文第二章的理论分析基础上完成双定子永磁无刷直流电机矢量系统设计三章设计并制作了双定子永磁无刷直流电机控制器的控制板，第四章在 TI 公 CCS 平台开发了双定子永磁无刷直流电机矢量控制程序，控制器软硬件系统过调试、修改，达到实验要求。本章将详细说明实验平台，并通过采集的实据，分析实验结果。最后实验结果证明，双定子永磁无刷直流电机矢量控制能够减少转矩波动。.1 实验平台.1.1 双定子永磁无刷直流电机双定子永磁无刷直流电机由中间一个定子和左右两侧转子组成，转子永磁在转子内侧。双定子永磁无刷直流电机左右两侧定子电流通电后分别与同侧永磁体相互作用产生电磁转矩，，通过同一个转子合成并输出转矩。双定子永刷直流电机左右两侧转子可以同时工作，也可以分别单边工作。双定子永磁直流电机结构，如图 5.1 所示。

重庆大学硕士学位论文可以通过角度错开装置测试左右两侧定子错开不同角度对转矩波动的影侧端盖有一段缺口，缺口所对应的右侧端盖处均匀刻有错开角度的标识转左侧端盖与角度标识的重合位置，可以确定左右两侧定子错开的角度.2 所示。每一刻度代表 0.5°机械角度，双定子永磁无刷直流电机的极对数在一个电周期内双定子能够错开的电角度为 6.5°、13°、19.5°、26°、345.5°、52°、58.5°。左右两侧定子通过在右侧端盖上 3 段弧形槽与螺栓侧端盖固定在一起，如图 5.3 所示。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6

【参考文献】

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本文编号：2648832