漫谈异步电机驱动系统在混合动力汽车的应用

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  摘 要:混合动力框架下的汽车,选取异步电机,去建构特有的驱动体系。在这样的体系内,含有双向流动的总驱动特性。建构在信号处理根基上的电机驱动,选取了PWM类别的空间矢量,以及直接转矩情形下的控制路径,去管控现有的电机转柜。因此,维护好了电机必备的运行态势,并提升了原有的速率及管控精度。仿真得来的数值表征出,这样的驱动体系,带有凸显的实效性。
  关键词:异步电机驱动系统;混合动力汽车;应用途径
  异步电动机,涵盖了偏高的能量,且缩减了必备的制备成本,带有成熟的凸显优势。在混合动力促动下的汽车,若采纳了陈旧的直接转柜,予以管控,那么逆变器现有的开关频率,就很难被固定住,也会增添体系潜藏着的谐波以及多样噪声。建构在PWM根基上的管控策略,能稳固住开关管现有的频率,消除掉既有噪声,以便促动有效管控的真正实现。
  1.体系含有的基本架构
  混合动力助推下的汽车,选取了特有的供电电源,当成电池。同时,汽车必备的能量,带有双向的流动特性。驱动器搭配着的双向路径,可以对体系配有的电池,予以充放电;特有的控制单元,也应归整起电池组现有的电流及关联电压,这样才能回避掉常常发觉到的过度放电。若在偏高的温度之下,运行这样的电池,那么会伤害到电池。
  驱动体系选取的是特有型号的控制单元。这样的单元,融汇起了制备的DSP,以便促动微控制器,去升至最佳的那种特性。具体而言,接纳了嵌入式的总架构,高性能框架下的CMOS,可把原有的时钟频率,升至160MHz这样的状态。体系带有同步串行情形下的外围接口,以及SPI类别的模块。各类别的串行接口,都衔接着SCI类别的模块。这种很精密的总构架,能与新颖的驱动要求契合。
  2.实效凸显的管控路径
  若汽车配有的电机,归属于电动运行的总路径,那么要考量到电机现有性能,以便设定出速率很快的力矩反应。这样做,可协助增添汽车原有的动态属性。直接转矩框架下的控制路径,把电机转矩,看成管控用到的总目标。体系能在很短时段内,去响应电机配有的转矩。直接转矩情形下的控制,依循特有的规律而更替,也涵盖了特有的开关状态。若选取了电压配有的最适宜的空间矢量,就可获取到旋转态势下的定子磁链,也即圆形的、特有的定子磁链。
  经由计算,得来精准的磁链,就获取到了这一时段内的电磁转矩。为明晰它们在特有时点上的精准方位,应把现有的电压矢量,分出六个区域;各类别的这种区域,都要占到特有的电角度。为增添磁链含有的管控力度,应对现有的磁链方位,予以查验。然而,这样的路径,由于受既有的圆形约束,在转动速率偏低时,会影响到既有的汽车性能。为克服掉这样的弊病,就应选用根植在空间矢量之上的、直接转矩类别的管控技术。这就缩减了原有的转矩脉动,以及关联的铁损耗,同时促动了电压利用。
  PWM框架下的空间矢量,含有八个类别的开关模式,安设了特有的逆变器,去产出特有的磁链,以便接近设定出来的基准圆。每个这样的开关频率,都被预先设定。八个类别的开关模式,要对应既有的电压矢量。管控含有的核心,是经由有效情形下的电压矢量,以及零矢量,去整合成输出用到的电压矢量。两个类别矢量,产出的作用时间,对应着很稳固的电压关系。这就缩减了输出框架下的谐波,并缩减了这种耗费。
  3.体系含有的硬件架构
  体系含有的硬件结构,选用了特有的光耦隔离,以便驱动智能框架下的功率模块。选取了CAN框架下的总线路径,以便理顺现有的通信路径,并传递管控用到的指令以及必备数据。体系自身带有的、精度很大的电机,能搜集得来体系现有的温度、关联的电流电压。
  当汽车含有的发动机,正在发电时,为回避掉瞬间框架下的过冲电流,就应对既有的充电电流,予以限缩。若电池现有的荷载状态,很接近设定出来的饱和状态,那么就应关掉现有的充电路径,并有序去管控电机含有的磁场。选择直接转矩框架下的控制路径,能维护好稳固的充电电流。
  依循电机现有的位置,把逆变器涵盖着的配件予以导通。IGBT在经由导通以后,可以给现有的无刷直流类电机,添加上特有的正反电压,从而产出关联着的电流。电机之内,就构造出了磁场,且与体系含有的转子磁场契合,因而产出正比例关联下的电磁转矩。某一相被真正导通以后,下桥臂配有的IGBT,就会很畅通,从而可以建构出PWM框架下的斩波控制,稳固住上桥臂配有的IGBT。
  经由脉冲调和,可以更替电机两端含有的平均电压,借以管控电流。电机搭配着的控制器,经由PI类别的调节器,管控了既有的电流以及关联转矩。PI类别的调节器,可以接纳反馈得来的电流偏差;体系输出的,归属于PWM框架下的高电平。异步电机以内,涵盖着10位特有的转换器,附带着自动排序必备的配件。这样的自动排序,可经由自动切换,去执行通道搭配着的指令。这就缩减了原有CPU的沉重荷载,并搭配了很灵活的管控性能。
  结束语
  混合动力助推下的新颖汽车,正受到注重。通常情形下,整合了汽车配有的发动机以及配有的电动机,把涵盖着动力的那些配件,以及存留着电能的那些配件,用各类别的方式,予以整合。经由适宜的管控,可以缩减原有的油耗,缩减必备排放。在管控电机时,融汇进异步状态下的驱动体系,获取到了期待中的驱动成效。
  参考文献:
  [1]陈峥,高金行,林辉,李兵强.混合动力汽车用异步电动机驱动系统研究 [J].微电机,2011(09).
  [2]尤磊.混合动力汽车电机驱动控制的研究 [D].哈尔滨理工大学,2010(03).
  作者简介:罗瑞(1989.4-)男,四川武隆,本科,助理工程师,汽车运用,海南海汽投资控股有限公司,海南省海口市
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