科技创新一种电动汽车驱动用外转子混合励磁无刷电机的研究.pdf

研究与 可知 。混合励磁无刷电机的最大运行速度可 由以下公式来 U：2R1+2E=2R1+2k =2RI+2k (m+kfis) 计算 ： (7) U ” ：m (·3) 式 (7)中： 为控制器母线电压 ；，和 E分别代表定 子绕组在导通 阶段 的稳态 电流与反 电势 ：尺是定子绕组 的 对照公式 (9)，显然 ，当在励磁线圈上施加负的励磁 内阻。 电流时，系统进入弱磁状态 ，可达到的最大转速 n将大于 由式 (3)与 (6)可得到 ： 额定转速 其速度调节方法与传统的电磁式直流 电机弱 磁升速方法类似。 = 21=kr( + (8) 4实验结果与分析 其 中， 是转矩系数 。 所研究开发的电动汽车驱动用外转子水冷式混合励磁 3．2控制策略研究 无刷 电机样机如 图 5所示 ，主要参数如下 ：额定功 率 从前面的分析可知 ，该 电机有纯永磁 、增磁与弱磁三 55kW ，额定 电流 155A，额定转 速 3000r／min，励磁 电 种工作模式 。假定 代表额定转速 ， 代表额定 电磁力 流一8A一+8A。电机极对数为 6。 矩 ， 代表定子绕组的额定 电流 ，则有 ： = 二 生 (9) 2尼 2．i}e ： k cD I， (10) 其 中， 是控制器的最大母线 电压 。 则控制策略设计如下。 (1)基本工作模式 如果 n≤n并且总 的负载力矩 ．≤ ，则励磁绕组无 需工作 ，电机就可满足给定力矩与速度要求 ，此时，电机 运行于基本工作状态 。励磁电流为O，转速控制完全象常 规的永磁无刷电机的控制方式一样 ，以速度与定子电枢 电 流双 闭环通过 PWM 方式加 以实现 ，公式如下 ： U 一 2 R l 图 5 外转子混合励磁无刷 电机样机 2 k 为了测试该 电机的增磁与弱磁效果 ．在维持控制器母 其 中． 是脉 宽调制后 的两相导通绕组的稳态线电压。 线 电压 360V不变的情况下 。让电枢电压控制系统的 PWM (2)增磁工作模式 为 100％，即母线电压全部输 出到定子 电枢绕组上 ，通过 如果 ／／,≤ 并且总的负载力矩 孔≤ ，在这种情况下 ， 调节励磁 电流来测试励磁 电流与 电机最高转速 的关系，初 由式 (10)可知 ，仅仅依靠永磁通 qOm和额定电流 无法 步试验结果如图 6所示 。从 图6中可看出，在 电枢绕组施 满足力矩要求 ，在不想施加过载电流的情况下 ，只有依