純電動汽車多繞組三相異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)研究

【摘要】：近年來，全球以石油為首的不可再生能源日趨減少，我國以霧霾為首的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，純電動汽車作為新能源汽車的一種，以其電池清潔動力源、零排放等優(yōu)點受到多個國家重視。純電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究，對新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。 本課題結(jié)合校企合作項目“純電動汽車動力系統(tǒng)優(yōu)化及其控制研究”的需要，對純電動汽車多繞組三相異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)展開了研究，主要研究內(nèi)容如下：（1）分析了多繞組異步電機(jī)結(jié)構(gòu)和其工作原理，闡述了多繞組電機(jī)和單套繞組電機(jī)的輸出功率關(guān)系，同時闡述了多繞組電機(jī)在本驅(qū)動系統(tǒng)下的多種工作狀況。（2）闡述了矢量控制基本原理，分析了多繞組異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)采用矢量控制原理的實用性和可行性；詳細(xì)論述了多繞組異步電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)工作原理，重點分析了多繞組異步電機(jī)在三組電池供電情況下的控制策略，并設(shè)計相應(yīng)的系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件。（3）針對多繞組異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行了MATLAB仿真及實驗分析。在實驗單組電池驅(qū)動傳統(tǒng)電機(jī)的基礎(chǔ)上，實驗多組電池在DSP核心控制器下通過多塊IGBT驅(qū)動板驅(qū)動多繞組異步電機(jī)，并實現(xiàn)三組電池可任意掉電或者上電，控制器仍能保證電機(jī)持續(xù)安全工作。 本系統(tǒng)采用多組蓄電池聯(lián)合供電，矢量控制器產(chǎn)生PWM信號直接并聯(lián)驅(qū)動多組逆變模塊，控制多繞組異步電機(jī)工作?？捎行p少每個電池組所串聯(lián)鋰電池的節(jié)數(shù)，降低鋰電池成組效應(yīng)，延長電池使用壽命；降低了電源電壓，提高了電氣安全性，減少觸電事故的發(fā)生；多電池組供電，多驅(qū)動單元并行工作，此冗余設(shè)計可提高電動汽車動力系統(tǒng)的可靠性，保障行車安全。對于純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的研究具有一定的參考價值。 【關(guān)鍵詞】：純電動汽車 多電池組供電 多繞組異步電機(jī) 矢量控制 DSP控制器
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM343;U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題研究的背景與意義9-10
• 1.2 電動汽車發(fā)展史和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 電動汽車發(fā)展史10-11
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2.1 混合動力電動汽車研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2.2 燃料電池電動汽車研究現(xiàn)狀13
• 1.2.2.3 純電動汽車研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 純電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 電動汽車變頻驅(qū)動技術(shù)14-16
• 1.3.2 國外純電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.3 國內(nèi)純電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容18-19
• 第二章 多繞組異步電機(jī)結(jié)構(gòu)和矢量控制原理19-32
• 2.1 主要電動汽車用驅(qū)動電機(jī)性能比較19-20
• 2.2 多繞組三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)20-23
• 2.3 多繞組三相異步電機(jī)的矢量控制原理23-30
• 2.3.1 基本思想23-25
• 2.3.2 坐標(biāo)變換原理25-28
• 2.3.3 按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制原理28-29
• 2.3.4 轉(zhuǎn)子磁鏈觀測技術(shù)29-30
• 2.3.4.1 轉(zhuǎn)子磁鏈觀測法概述29-30
• 2.3.4.2 電流轉(zhuǎn)子磁鏈觀測法30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第三章 多繞組異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)研究32-47
• 3.1 多繞組異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)工作原理32-33
• 3.2 硬件電路設(shè)計33-41
• 3.2.1 DSP 控制器核心芯片 TMS320LF2407A33-35
• 3.2.2 IGBT 驅(qū)動所需開關(guān)穩(wěn)壓源的設(shè)計35-36
• 3.2.3 IGBT 及其驅(qū)動光耦的選擇36-37
• 3.2.4 多路故障檢測處理電路37-38
• 3.2.5 CAN 通信電路設(shè)計38-39
• 3.2.6 系統(tǒng)采樣電路設(shè)計39-40
• 3.2.7 控制器 PWM 輸出硬件互鎖電路設(shè)計40-41
• 3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計41-46
• 3.3.1 系統(tǒng)軟件整體設(shè)計41-42
• 3.3.2 主程序設(shè)計42
• 3.3.3 中斷服務(wù)程序設(shè)計42-43
• 3.3.4 電流電壓采樣程序43-44
• 3.3.5 CAN 通信程序44-45
• 3.3.6 SVPWM 輸出程序45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 多繞組異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)仿真及實驗分析47-56
• 4.1 三組電池供電的多繞組異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)仿真47-53
• 4.1.1 逆變器模塊47-48
• 4.1.2 矢量控制模塊48-49
• 4.1.3 速度控制器49-50
• 4.1.4 電流比較和脈沖產(chǎn)生器模塊50
• 4.1.5 仿真結(jié)果及其分析50-53
• 4.1.5.1 參數(shù)設(shè)置50
• 4.1.5.2 仿真分析50-53
• 4.2 三組電池供電的多繞組異步電機(jī)實驗53-55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 第五章 總結(jié)與展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 致謝60-61
• 附錄61-63
• 個人簡歷63

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