【摘 要】
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永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）系统具有功率密度高、效率高等优点,已成为高性能电力驱动系统的发展方向之一。由于永磁同步电机系统工作范围宽,电机系统不仅需要具有较高的峰值效率,更要具有较宽的高效率区,从而在循环运行工况的效率较高。本文考虑电机系统的运行工况,研究可变母线电压电机系统在运行工况的损耗,进而提高电机系统在运行工况下的效率。永磁
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永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）系统具有功率密度高、效率高等优点,已成为高性能电力驱动系统的发展方向之一。由于永磁同步电机系统工作范围宽,电机系统不仅需要具有较高的峰值效率,更要具有较宽的高效率区,从而在循环运行工况的效率较高。本文考虑电机系统的运行工况,研究可变母线电压电机系统在运行工况的损耗,进而提高电机系统在运行工况下的效率。永磁同步电机系统由电池提供能量,电能经电机驱动器和电机转换时,产生能量转换损耗,电池电压是电机系统中影响损耗的关键因素之一。本文对电机系统在不同母线电压平台下,进行仿真和实验研究,结果表明,电机转速小于转折转速时,提高电池电压将增大电机驱动器损耗、电机本体损耗;电机进入弱磁扩速阶段,提高电池电压减小弱磁电流,电机驱动器和电机本体损耗减小。因此根据电机运行工况改变母线电压可提高电机系统在全工况范围内的效率。本文采用旁通型Buck-boost变换器,改变电机系统的母线电压,根据电机运行工况,选择降低、升高、直接输出电池电压,使得系统损耗最小。对比研究了电机系统在城市中、低速循环运行工况和高速、高加速循环运行工况下的系统损耗,和主流电压平台350V相比,设计的可变母线电压电机系统在运行工况运行下的损耗更低。在船舶领域,绿色智能船舶成为未来发展趋势,本文对可变母线电压电机系统损耗的研究,也可为提高电力推进的船舶动力系统效率提供参考。
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