车用驱动电机原理与控制基础（第2版）课件：车用电机控制方法及其实现.pptx

车用驱动电机原理与控制基础(第2版)车用电机控制方法及其实现

28.1磁场定向控制（FOC）原理四线圈原型电机FOC架构四线圈原型电机有较多的控制自由度。以定子单边控制为例，四线圈原型电机的基本矢量控制架构如图8-1所示。该控制架构基于任意MT坐标系，以空间矢量形式表达。图8-1四线圈原型电机矢量控制基本架构?

3PMSM的FOC架构8.1磁场定向控制（FOC）原理?图8-2PMSM的FOC控制架构

48.1磁场定向控制（FOC）原理感应电机的FOC架构与PMSM相对比，感应电机转子磁链的产生来源于定子电流的激励，因此，在做转子磁场定向矢量控制时，不能像PMSM一样通过检测转子的机械位置就可以检测出磁场的方向，需要通过定子电流、转速以及定子电压等信号对转子磁链进行分析与估计，才能进行磁场定向控制。转子磁链估计方法可参考8.6节介绍的电压-电流模式或电流-转速模型。感应电机磁场定向控制的其他问题与PMSM电机基本雷同。图8-3感应电机的FOC控制架构

5三相交流电?

68.2脉宽调制逆变器和空间矢量调制8.2.1定子电压基矢量定子电压基矢量?图8-4定子电压矢量--绕组由逆变器供电

78.2.1定子电压基矢量定子电压基矢量?图8-5定子电压矢量（100矢量）

88.2.1定子电压基矢量定子电压基矢量??图8-6基本电压空间矢量

98.2.2伏秒等效原理和SVPWM七段式SVPWM图8-7空间电压矢量的合成??

10SVPWM电压矢量内切圆内切矢量圆???????????

118.2.2伏秒等效原理和SVPWM伏秒等效原理和SVPWM?图8-8基本电压空间矢量

128.2.2伏秒等效原理和SVPWM伏秒等效原理和SVPWM?图8-9定子参考电压矢量合成第二步，在确定扇区后，由组成该扇区的非零电压基矢量及零电压矢量，对电压指令进行合成。

138.2.2伏秒等效原理和SVPWM伏秒等效原理和SVPWM图8-10第一扇区电压指令三相PWM波形?

14七段式SVPMW生成过程七段式SVPWM的生成视频动画

158.4功率半导体器件功率半导体器件-电力晶体管?图8-13NPN晶体管的共射连接和伏安特性?

168.4功率半导体器件功率半导体器件-MOSFET场效应晶体管（FET）是利用改变电场通过沟道来控制半导体的导电能力的器件，其通过的电流随电场强弱而改变，它有结型和表面型两大类，前者是以PN结上的电场来控制所夹沟道中的电流，后者是以表面电场来控制沟道中的电流。用外加电压控制绝缘层的电场来改变半导体中沟道电导的表面场效应，因而又称为绝缘栅场效应晶体管。根据绝缘层所用材料不同，绝缘栅场效应管有各种类型。目前应用最广泛的是金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）或简称MOS管。图8-16功率MOSFET单元结构示意图图8-15MOSFET的电气图形符号

178.4功率半导体器件功率半导体器件-MOSFET?图8-17n沟道增强型P-MOSFET的共射电路、输出特性和转移特性

188.4功率半导体器件功率半导体器件-MOSFET?图8-17n沟道增强型P-MOSFET的共射电路、输出特性和转移特性

198.4功率半导体器件功率MOSFET特点?

208.4功率半导体器件（车用）绝缘栅双极晶体管（IGBT）图8-19IGBT的结构示意图、符号和等效电路?

218.4功率半导体器件（车用）绝缘栅双极晶体管（IGBT）图8-20IGBT的伏安特性和短路特性??

228.4功率半导体器件第三代宽禁带半导体技术概述?表8-4主要功率半导体材料物理特性表

238.5车用电机控制器集成技术车用电机控制器的基本构成车用电机控制器的组成包括硬件和软件。硬件主要包括功率电路、控制电路和结构散热等主要部分。软件包括控制电路MCU的软件，也包括保护电路里面可编程逻辑器件的软件。车用电机控制器可以独立设计也可以与其他车载变流部件或驱动传动部件集成，以共用散热结构或/和高压电路联接，并最大限度减少机械/电气连接元件。功率电路主要包括功率模块、电容器、功率母排等。控制电路包括驱动与保护电路、MCU逻辑电路等。结构散热主要包括提供防护和支撑的壳体、冷却流道、接插件等。图8-21车用电机控制器组成举例

248.5车用电机控制器集成技术

25车用功率模块其中车用功率模块的需求特点可以归结为：1）宽温度特性：车载运用工况对功率模块最重要以及最具挑战性的一个技术指标就是在不降低模块性能或缩减模块寿命的情况下，功率模块可在环境温度达到105℃的情况下正常运行。2）复杂的运行工况：不同于工业应用中电机拖动，电动汽车运行工况更复杂，例如对应城市工况，车辆需要频繁运行在