电动汽车开关磁阻电机集成充电变换器的研究
发布时间：2021-11-13 10:59
随着巴黎协议的签订,减少二氧化碳排放量的需求日益显著,代表绿色出行方式的电动汽车将成为未来汽车产业首要的发展对象。电动汽车车载式充电系统和电机驱动系统是电驱动汽车的两大关键部分,这两种电力电子系统分时运行,并可以实现功率变换器和无源元件的复用,不单单能够减少电力电子系统的体积、重量,另外可以实现减少一定的成本。于是,充电与驱动的集成技术成为了研究热点。本文针对电驱动汽车单相充电系统的结构、开关磁阻电机的全桥功率变换器以及两者的拓扑集成化技术进行研究,参照现行的充电标准提出一种适合电动汽车商业化应用的充电驱动集成方案。本文的主要研究内容包括以下几点:1.本文分析了电动汽车充电系统技术以及电驱动系统技术发展现状以及相关标准,对国内外研究的驱动-充电拓扑集成技术以及相关的应用做了简要阐述。介绍了开关磁阻电机调速系统的组成,分析了开关磁阻电机工作原理和电气方程。2.通过分析对比开关磁阻电机调速系统功率变换器,本文提出了一种新颖的充电拓扑结构——基于开关磁阻电机集成变换器。该变换器通过复用功率变换器和无源元件,在传统三相的全桥变换器母线上加入一个继电器,重构了一种新颖变换器拓扑结构,该拓扑结构可...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＳＲＤ构成框图??Ｆｉｇ?２－１?ＳＲＤ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ??
有任何绕组或永磁体，定子极绕有集中绕组，在电机的定子上具有独立的绕组，径向??相对极的一组串联组成一对磁极，构成一相绕组。进而在减小步距角的同时，还提高??转矩。图２－２为典型开关磁阻电机结构原理图。??馨??１０／８??戀嚇??８／６?６／４??图２－２典型开关磁阻电机结构原理图??Ｆｉｇ?２－２?Ｍｏｓｔ?ｃｏｍｍｏｎ?ＳＲＭ?ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ??根据定、转子极数的改变，不同定、转子组合形成不同的电机结构形式，ＳＲＭ??能够得到多种的模型结构，按相数区分可以得到两相、三相、四相和多相电机，跟据??不同的功能需求和应用实现，选择合适应用场景的定、转子极数和相数的电机结构，??会有效地提高电机的应用性能，表２－１为几种典型开关磁阻电机、转子搭配方案，其??中为相绕组工作的极对数。??８??
?３０?１５?１５?１０?７．５?３５?７，５?２０?１２?９?６?４，?２９?３?５．?１４?４．?２９??目前，应用较多的是三相结构，且有较好经济性，故三相幵关磁阻电机的研究、??开发正日益收到重视。三相６／４型开关磁阻电机的双凸形结构如图２－３所示。该电机??定子上绕有线圈，称作定子绕组，转子上没有线圈，而装有位置检测器，其定子铁芯上的??定子绕组如图２－４所示。??定子铁芯??ｗｉａ?＊??图２－３开关磁阻电机双凸型结构??Ｆｉｇ?２－３?Ｓｗｉｔｃｈｅｄ?ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ?ｍｏｔｏｒ?ｄｏｕｂｌｅ?ｃｏｎｖｅｘ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??定子铁芯?歹子绕组??Ｎ．?．??图２－４开关磁阻电机定子铁心上的定子绕组??Ｆｉｇ?２－４?Ｓｔａｔｏｒ?ｗｉｎｄｉｎｇｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｔａｔｏｒ?ｃｏｒｅ?ｏｆ?ａ?ｓｗｉｔｃｈｅｄ?ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ?ｍａｃｈｉｎｅ??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]开绕组电机系统拓扑及控制技术研究综述[J]. 孙丹,林斌,周文志. 电工技术学报. 2017(04)
[2]用于车载充电的无桥PFC电路设计和优化[J]. 纪元,孙泽昌,戴海峰,王楠. 机电一体化. 2016(11)
[3]电动汽车用充电器与驱动器一体化拓扑研究[J]. 赵剑飞,薛洋,刘建波. 电子器件. 2016(05)
[4]基于新型四开关逆变器的集成式电动汽车充电器[J]. 宣圣谢贤,高强. 电源学报. 2017(01)
[5]电动汽车及其驱动电机发展现状与展望[J]. 曲荣海,秦川. 南方电网技术. 2016(03)
[6]电动车用开关磁阻电机驱动系统[J]. 李明辉,徐少辉. 电机与控制应用. 2016(02)
[7]一种零电压保持开通的开关磁阻电机再生制动控制策略[J]. 甘醇,吴建华,王宁,杨仕友. 电机与控制学报. 2015(09)
[8]电动汽车集成式车载充电器的设计及应用[J]. 刘海雄. 新课程研究(中旬刊). 2014(07)
[9]基于小波包能量分析的开关磁阻电机功率变换器故障诊断[J]. 甘醇,吴建华,杨仕友. 中国电机工程学报. 2014(09)
[10]开关磁阻电机功率变换器驱动电路研究[J]. 王增国,杨玉岗,杨帆. 煤矿机电. 2010(01)
博士论文
[1]开关磁阻电机高性能功率变换器设计及振动抑制研究[D]. 甘醇.浙江大学 2016
[2]电动车开关磁阻电机驱动系统研究[D]. 程鹤.中国矿业大学 2015
硕士论文
[1]纯电动汽车的永磁同步电机控制及IGBT驱动技术研究[D]. 张正.安徽工程大学 2016
[2]高速两相开关磁阻电机及其驱动系统的研究[D]. 吴长龙.山东大学 2016
[3]电动汽车无刷直流电机驱动用双向准Z源逆变器的研究[D]. 孙浩.江苏大学 2016
[4]含电机绕组的电动汽车Z源一体化充电机研究初探[D]. 李为汉.哈尔滨工业大学 2015
[5]风力发电开关磁阻发电机的研究[D]. 张泽慧.山东大学 2015
[6]纯电动汽车充电桩的无桥PFC控制算法和EMI抑制研究[D]. 钱国栋.电子科技大学 2015
[7]集成式车载充电系统的研究[D]. 丁湘粤.南昌大学 2014
[8]电动汽车用开关磁阻电机驱动系统的研究与设计[D]. 吴国良.中南大学 2013
本文编号：3492901
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＳＲＤ构成框图??Ｆｉｇ?２－１?ＳＲＤ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ??
有任何绕组或永磁体，定子极绕有集中绕组，在电机的定子上具有独立的绕组，径向??相对极的一组串联组成一对磁极，构成一相绕组。进而在减小步距角的同时，还提高??转矩。图２－２为典型开关磁阻电机结构原理图。??馨??１０／８??戀嚇??８／６?６／４??图２－２典型开关磁阻电机结构原理图??Ｆｉｇ?２－２?Ｍｏｓｔ?ｃｏｍｍｏｎ?ＳＲＭ?ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ??根据定、转子极数的改变，不同定、转子组合形成不同的电机结构形式，ＳＲＭ??能够得到多种的模型结构，按相数区分可以得到两相、三相、四相和多相电机，跟据??不同的功能需求和应用实现，选择合适应用场景的定、转子极数和相数的电机结构，??会有效地提高电机的应用性能，表２－１为几种典型开关磁阻电机、转子搭配方案，其??中为相绕组工作的极对数。??８??
?３０?１５?１５?１０?７．５?３５?７，５?２０?１２?９?６?４，?２９?３?５．?１４?４．?２９??目前，应用较多的是三相结构，且有较好经济性，故三相幵关磁阻电机的研究、??开发正日益收到重视。三相６／４型开关磁阻电机的双凸形结构如图２－３所示。该电机??定子上绕有线圈，称作定子绕组，转子上没有线圈，而装有位置检测器，其定子铁芯上的??定子绕组如图２－４所示。??定子铁芯??ｗｉａ?＊??图２－３开关磁阻电机双凸型结构??Ｆｉｇ?２－３?Ｓｗｉｔｃｈｅｄ?ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ?ｍｏｔｏｒ?ｄｏｕｂｌｅ?ｃｏｎｖｅｘ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??定子铁芯?歹子绕组??Ｎ．?．??图２－４开关磁阻电机定子铁心上的定子绕组??Ｆｉｇ?２－４?Ｓｔａｔｏｒ?ｗｉｎｄｉｎｇｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｔａｔｏｒ?ｃｏｒｅ?ｏｆ?ａ?ｓｗｉｔｃｈｅｄ?ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ?ｍａｃｈｉｎｅ??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]开绕组电机系统拓扑及控制技术研究综述[J]. 孙丹,林斌,周文志. 电工技术学报. 2017(04)
[2]用于车载充电的无桥PFC电路设计和优化[J]. 纪元,孙泽昌,戴海峰,王楠. 机电一体化. 2016(11)
[3]电动汽车用充电器与驱动器一体化拓扑研究[J]. 赵剑飞,薛洋,刘建波. 电子器件. 2016(05)
[4]基于新型四开关逆变器的集成式电动汽车充电器[J]. 宣圣谢贤,高强. 电源学报. 2017(01)
[5]电动汽车及其驱动电机发展现状与展望[J]. 曲荣海,秦川. 南方电网技术. 2016(03)
[6]电动车用开关磁阻电机驱动系统[J]. 李明辉,徐少辉. 电机与控制应用. 2016(02)
[7]一种零电压保持开通的开关磁阻电机再生制动控制策略[J]. 甘醇,吴建华,王宁,杨仕友. 电机与控制学报. 2015(09)
[8]电动汽车集成式车载充电器的设计及应用[J]. 刘海雄. 新课程研究(中旬刊). 2014(07)
[9]基于小波包能量分析的开关磁阻电机功率变换器故障诊断[J]. 甘醇,吴建华,杨仕友. 中国电机工程学报. 2014(09)
[10]开关磁阻电机功率变换器驱动电路研究[J]. 王增国,杨玉岗,杨帆. 煤矿机电. 2010(01)
博士论文
[1]开关磁阻电机高性能功率变换器设计及振动抑制研究[D]. 甘醇.浙江大学 2016
[2]电动车开关磁阻电机驱动系统研究[D]. 程鹤.中国矿业大学 2015
硕士论文
[1]纯电动汽车的永磁同步电机控制及IGBT驱动技术研究[D]. 张正.安徽工程大学 2016
[2]高速两相开关磁阻电机及其驱动系统的研究[D]. 吴长龙.山东大学 2016
[3]电动汽车无刷直流电机驱动用双向准Z源逆变器的研究[D]. 孙浩.江苏大学 2016
[4]含电机绕组的电动汽车Z源一体化充电机研究初探[D]. 李为汉.哈尔滨工业大学 2015
[5]风力发电开关磁阻发电机的研究[D]. 张泽慧.山东大学 2015
[6]纯电动汽车充电桩的无桥PFC控制算法和EMI抑制研究[D]. 钱国栋.电子科技大学 2015
[7]集成式车载充电系统的研究[D]. 丁湘粤.南昌大学 2014
[8]电动汽车用开关磁阻电机驱动系统的研究与设计[D]. 吴国良.中南大学 2013
本文编号：3492901
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3492901.html
