车用驱动电机原理与控制基础 第2版 课件 钟再敏 第5--9章 三相交流绕组及其磁场---车用电驱动系统的集成 .pptx

车用驱动电机原理与控制基础(第2版)第5章三相交流绕组及其磁场

车用驱动电机原理与控制基础(第2版)第6章永磁同步电机的空间矢量分析

36.1PMSM转子结构及物理模型转子结构插入式PMSM将永磁体嵌入或内装在转子铁芯内，在结构上增强了可靠性，可提高运行速度。特别的，因为永磁铁的磁导率接近于真空磁导率，所以插入式转子结构的气隙是不均匀的，即转子为“凸极”结构，由此产生的磁阻转矩可提高PMSM电机的转矩/电流比，相同转矩需求下可降低永磁体励磁磁通，减小永磁体的体积，既有利于弱磁运行，扩展速度范围，又可降低成本。所以，车用PMSM电机以插入式为主。图6-1面装式转子结构 图6-2插入式转子结构

46.1.1面装式PMSM电机物理模型取逆时针方向为转速和电磁转矩的正方向。对于面装式转子结构，由于永磁体内部磁导率很小，接近于空气，可以将置于转子表面的永磁体等效为置于转子槽内的励磁绕组，假设励磁绕组气隙中产生的正弦分布励磁磁场与两个永磁体产生的正弦分布磁场相同。a）结构简图b）转子等效励磁绕组图6-3二极面装式PMSM物理模型?

56.1.2插入式PMSM电机物理模型图6-4二极插入式PMSM结构简图、等效物理模型a）结构简图b）转子等效励磁绕组c）物理模型?

66.1.3PMSM电机物理模型的原型电机等效?图6-5永磁同步电机等效四线圈物理模型

76.2定子磁链和电压方程6.2.1定子磁链矢量定子磁链矢量?

86.2.1定子磁链矢量定子磁链矢量?

96.2.2定子电压方程定子电压方程?

106.2.3电压矢量方程在同步坐标系下的分解定子电压方程图6-6同步旋转的DQ轴系?

116.2.3电压矢量方程在同步坐标系下的分解??稳态电压方程和空间矢量图

126.2.3电压矢量方程在同步坐标系下的分解面装式PMSM稳态矢量图图6-8面装式PMSM稳态矢量图?

136.3PMSM转矩方程6.3.1转矩方程电磁转矩公式?

146.3.1转矩方程恒转矩曲线图6-10电流相平面上恒转矩特性曲线?

15电磁转矩公式??6.3.1转矩方程

166.3.2恒转矩曲线和MTPA图6-11最大转矩电流比的定子电流矢量轨迹?

176.3.2恒转矩曲线和MTPA图6-13电流极限圆和MTPA曲线?图6-12不同电流幅值下的矩角特性

186.4永磁同步电机的磁场定向控制原理6.4.1电压极限椭圆、转折速度?

196.4.1电压极限椭圆、转折速度1.电压极限椭圆图6-14电压极限椭圆?

206.4.1电压极限椭圆、转折速度2.转折速度和基速??

216.4.1电压极限椭圆、转折速度2.转折速度和基速?

226.4.2弱磁控制3．弱磁控制方式?图6-16恒转矩与恒功率运行(外特性)曲线

236.4.2弱磁控制3．弱磁控制方式??

246.4.2弱磁控制4．MTPV??

256.4.2弱磁控制4．MTPV?

266.4.2弱磁控制可以在电流相平面上展示上文中分析的恒转矩曲线、电流极限圆、电压极限椭圆、MTPA、MTPV。图6-18PMSM控制约束及规律

276.4.2弱磁控制?图6-19弱磁控制与定子电流最优控制图6-16恒转矩与恒功率运行(外特性)曲线

286.4.3永磁同步电机的制动基本原理驱动工况图6-20永磁同步电机磁场定向控制下的矢量图a)驱动?

296.4.3永磁同步电机的制动基本原理回馈制动和能耗制动b)回馈制动c)能耗制动图6-20永磁同步电机磁场定向控制下的矢量图?

30稀土是决定永磁体性能的重要基础材料，是高性能永磁电机加工制造的核心关键材料。中国已探明的稀土储量位列世界第一，但很长时间却曾因缺乏技术支撑，萃取技术不过关，中国不得不低价出口稀土精矿和混合稀土，再以几十倍甚至几百倍的价格购进深加工的稀土产品。上世纪七、八十年代，以徐光宪为代表的老一辈科学家成功攻克了稀土串级萃取理论难题，创造性地优化了生产工艺流程，将串级萃取理论应用于大规模工业生产！自此，我国稀土分离技术开始走在世界前列，根本改变了受制于人的困窘局面。徐光宪因此获得2008年度国家最高科学技术奖。我国稀土工业经过40余年的努力，今非昔比，生产水平和产品质量都有了质的飞跃。随着生产的发展，我国稀土的出口外销取得了同步、高速发展，尤其是高纯稀土出口比例逐年提高，出口数量已稳定在世界总出口量的八成以上，高纯稀土产品每年进入国际市场已过2