电动车驱动电机和控制技术综述

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电动车驱动电机及其控制技术综述_易将能

电动车驱动电机及其控制技术综述_易将能
综 述
电动车驱动电机及其控制技术综述
易将能 , 韩 力
(重庆大学 , 重庆 400044)
Overview of Driving Motor and its Control Technology about Electric Vehicle
Y I Jiang -neng , HAN Li (Chongqing University , Chongqing 400044 , China)
电动车驱动电机及其控制技术综述 37
同决定的转矩指令来控制电机 。因为转矩由电流决 定 , 所以实际上构成了一个电流控制系统 。应用转矩 指令和电动机转速 , 通过独立增减 d 轴电流和 q 轴电 流进行电流控制 , 就能使电动机和逆变器的综合损失 最小 , 进而提高电动车驱动系统的效率 。 d 轴电流指 令为负 , 就意味着进行弱磁调节 , 所以 , 弱磁控制也是 有效的 。以上设计不仅考虑了电动机的特性 , 还考虑 了电动机的控制方法及使用方法 , 系统结构紧凑 、性能 稳定 , 是目前电动车的优选驱动系统 。
电动车感应电动机与一般感应电动机相比较具有
以下特征 : (1)稳定运行时 , 与一般感应电动机工况相似 。 (2)驱动电动机没 有一般感应电动机的起动过
程 , 转差率小 , 转子上的集肤效应不明显 。 (3)运行频率不是 50Hz , 而是远远在此之上 。 (4)采用变频调速方式时 , 转速与极数之间没有
1 概 述
电动车是一种安全 、经济 、清洁的绿色交通工具 , 不仅在能源 、环境方面有其独特的优越性和竞争力 , 而 且能够更方便地采用现代控制技术实现其机电一体化 的目标 , 因而具有广阔的发展前景 。
现有电动车大致可以分为以下几个主要部分 :蓄 电池 、电池管理 、充电系统 、驱动系统 、整车管理系统及 车体等 。驱动系统为电动车提供所需的动力 , 负责将 电能转换成机械能 。无论何种电动车的驱动系统 , 均 具有基本相同的结构 , 都可以分成能源供给子系统 、电

新能源车电机控制技术

新能源车电机控制技术

新能源车电机控制技术随着环境保护意识的提高和对可再生能源的广泛应用,新能源车电机控制技术越来越受到重视。

本文将介绍新能源车电机控制技术的相关内容。

一、新能源车电机控制技术概述新能源车电机控制技术是指对新能源车辆中使用的电机进行控制的技术。

电机作为新能源车的核心动力装置,其控制技术直接影响着车辆的性能和效率。

新能源车电机控制技术主要包括电机驱动控制、电机转速控制、电机扭矩控制等方面。

二、电机驱动控制技术电机驱动控制技术是指通过电机驱动系统对电机进行控制的技术。

其中,控制系统一般由控制器、传感器和执行器等组成。

控制器根据传感器采集到的车辆运行状态和驱动需求,控制执行器输出适应的电机驱动信号,从而实现对电机的驱动控制。

三、电机转速控制技术电机转速控制技术是指通过控制电机的转速来实现对车辆的速度控制。

电机转速的控制通常采用开环控制和闭环控制相结合的方式。

开环控制根据驱动信号直接控制电机转速,而闭环控制则通过对电机转速进行反馈调节,使其达到期望值。

四、电机扭矩控制技术电机扭矩控制技术是指通过对电机输出扭矩的控制来实现对车辆的动力控制。

电机扭矩的控制通常采用电流控制和电压控制两种方式。

电流控制通过调节电机输入电流来控制电机扭矩,而电压控制则通过调节电机输入电压的大小来控制电机扭矩。

五、电机控制技术的应用新能源车电机控制技术的应用领域广泛,包括纯电动车、混合动力车和燃料电池车等。

其中,纯电动车主要依靠电池供电,通过电机控制技术实现对车辆的驱动和控制;混合动力车则结合了传统燃油发动机和电机的动力系统,通过电机控制技术实现对车辆能量的协调调配;而燃料电池车则通过燃料电池产生电能,通过电机控制技术实现对车辆动力的控制。

六、电机控制技术的挑战与展望虽然新能源车电机控制技术在不断发展与进步,但仍面临着一些挑战。

例如,如何提高电机的效率和稳定性,以及如何克服电机控制过程中产生的热量和噪音等问题。

未来,随着科技的进步和技术的创新,新能源车电机控制技术将进一步完善和提高,为新能源车的发展提供更好的支持。

新能源汽车电动机驱动及控制技术分析

新能源汽车电动机驱动及控制技术分析

新能源汽车电动机驱动及控制技术分析新能源汽车的快速发展成为汽车行业的重要趋势,其中电动汽车作为最具发展潜力的领域之一备受关注。

作为电动汽车的核心部件,电动机及其驱动及控制技术的研究与应用至关重要。

本文将从技术角度对新能源汽车电动机驱动及控制技术进行分析,以便普通用户更好地了解其原理和特点。

1.电动机驱动技术电动机驱动是新能源汽车中的核心技术之一。

一方面,驱动技术的成熟度直接影响着电动汽车的性能和可靠性;另一方面,驱动技术的创新也带来了更高效、更环保的驱动方案。

目前,主要的电动机驱动技术有直流电机驱动、异步电机驱动和同步电机驱动。

1.1直流电机驱动技术直流电机驱动技术是电动汽车最早采用的驱动方案之一。

它具有结构简单、控制方便、启动转矩大的优点,适用于小型和中型电动车辆。

然而,直流电机驱动技术由于其故障率较高、效率较低以及难以满足高速运行的需求而逐渐被其他驱动技术所取代。

1.2异步电机驱动技术异步电机驱动技术是近年来较为流行的一种驱动方案。

它具有结构简单、成本低、维护方便等优势。

与直流电机相比,异步电机在能效和性能方面有了显著的提升。

然而,异步电机驱动技术仍然存在能效不高、启动转矩小等问题,特别是在高速运行和精密控制方面还有待进一步改进。

1.3同步电机驱动技术同步电机驱动技术是目前电动汽车中发展最迅猛的一种驱动方案。

同步电机具有高效、高扭矩、高精度控制的特点,适用于中型和大型电动车辆。

随着磁体材料和控制技术的不断进步,同步电机驱动技术在新能源汽车领域有着广阔的应用前景。

2.电动机控制技术电动机控制技术是电动汽车中另一个关键技术,它直接影响着电动机的性能和驱动效果。

目前,主要的电动机控制技术有开环控制和闭环控制。

2.1开环控制技术开环控制技术是一种基本的电动机控制技术,它通过设定电动机的输入电流或电压来控制转速和输出扭矩。

开环控制技术具有实现简单、调试容易等优点,适用于一些对控制精度要求不高的场景,如低速运行和恒速运行。

电动车驱动电机及其控制技术综述

电动车驱动电机及其控制技术综述

电动车驱动电机及其控制技术综述随着城市化的加速和环境保护的要求,电动车逐渐成为交通行业的主要发展方向。

而电动车的驱动电机及其控制技术是保证电动车性能和安全的关键。

本文将对电动车驱动电机及其控制技术进行综述。

一、驱动电机分类电动车驱动电机按照其结构、特点和应用场景可以分为直流电机、交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等多种类型。

其中以永磁同步电机的应用最为广泛。

1. 直流电机直流电机由于结构简单、价格低廉、控制方便,所以在早期的电动车中应用最为广泛。

但它的效率较低、噪音大、维护成本较高等缺点,使其在现在的电动车领域中已经被逐步淘汰。

2. 交流异步电机交流异步电机通常分为感应型和异步型两种。

相较于直流电机,异步电机的始动性能较好,且具有较高的转矩,可适用于高负载场合。

但其调速稳定性差、效率低等局限还需进一步改进。

3. 永磁同步电机永磁同步电机是一种新型的交流电机,它不仅具有高效、高转矩、高功率密度,还具有低噪音、良好的控制性能等优点,因此得到了广泛应用。

4. 开关磁阻电机开关磁阻电机是一种新型的电机,它利用了微软电机结构的原理,可以实现高效、可靠的转动控制。

他与永磁同步电机比较,有明显的成本优势,适用于成本敏感的大众市场。

二、电机控制技术电动车的电机控制技术不仅决定了电动车的性能表现,直接影响车辆的驾驶感受,而且也关系到整车的耗能效率和稳定性。

1. 电机控制方法电机控制方法主要包括直接转矩控制、磁场定向控制和感应电机控制等。

其中,直接转矩控制适用于各种类型的电机,控制精度较高;磁场定向控制可实现高效率、高动态响应的控制;感应电机控制适合于对成本敏感等场合。

2. 动态控制算法电动车的动态控制算法可以通过PID控制、模糊控制和神经网络控制等技术手段进行实现,以实现电机的动态性能特征。

三、电动车驱动电机控制系统电动车的驱动电机控制系统由电机驱动器、控制器和传感器组成。

电机驱动器负责将直流电转换为交流,实现电机正反转和调速;控制器负责管理电机运行状态和故障检测;传感器主要包括电池电量和车速传感器等。

新能源汽车的电机控制与驱动技术

新能源汽车的电机控制与驱动技术

新能源汽车的电机控制与驱动技术随着环境保护和能源问题的日益突出,新能源汽车作为替代传统燃油汽车的重要选择,受到了广泛关注。

而新能源汽车的电机控制与驱动技术则是新能源汽车能否实现高效能源利用和优化性能的关键。

本文将从电机控制系统、驱动方式以及技术发展趋势等方面,介绍新能源汽车的电机控制与驱动技术。

一、电机控制系统电机控制系统是指对新能源汽车电机的转速、转矩以及电机工作状态进行控制的系统。

它由电机控制单元(ECU)、电机传感器、电机执行器等组成。

其中,ECU是整个电机控制系统的核心,它通过实时监测电机的工作状态,控制电机的转速和转矩,以实现对新能源汽车的精准控制。

二、驱动方式新能源汽车的电机控制与驱动技术主要分为单电机驱动和多电机驱动两种方式。

单电机驱动是指整个汽车仅由一个电机来完成驱动任务。

这种驱动方式在成本和结构方面相对简单,但对于一些高性能要求的车型来说,单电机驱动技术无法满足其需求。

多电机驱动是指采用多个电机共同驱动汽车的方式。

其中一个电机负责驱动车轮,其他电机负责辅助驱动,以提升新能源汽车的性能和操控性。

多电机驱动技术适用于高性能车型,能够提供更强的动力输出和更好的车辆操控性能。

三、技术发展趋势1. 高效能源利用技术目前,新能源汽车的能量利用率还有待提高。

为了提高能源利用效率,新能源汽车的电机控制与驱动技术应该注重研发高效的能量转化装置,如电机控制器和变速器等,以减小能量传输过程中的损耗。

2. 智能控制技术随着人工智能和物联网技术的快速发展,智能控制技术被广泛应用于新能源汽车的电机控制与驱动领域。

通过智能控制技术,电机可以更加精确地根据车辆需求调整转速和转矩,以实现能效优化和智能驾驶。

3. 先进的驱动系统随着科技的不断进步,新能源汽车的电机控制与驱动技术也在不断演进。

未来的驱动系统将更加小巧轻便,提供更高的功率密度和扭矩输出。

同时,电机的可靠性和耐久性也将得到显著提升。

综上所述,新能源汽车的电机控制与驱动技术是新能源汽车实现高效能源利用和优化性能的关键。

关于“电动汽车驱动电机及其控制技术的现状与发展”的调研报告

关于“电动汽车驱动电机及其控制技术的现状与发展”的调研报告

关于“电动汽车驱动电机及其控制技术的现状与发展”的调研报告姓名:学号:班级:时间:2023 .01 .29.一、新能源汽车驱动电机的发展情况1.1驱动电机是新能源产业重要环节,永磁同步电机已占主导驱动电机是新能源汽车产业链重要环节。

电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特性直接决定汽车行驶的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标,是电动汽车的重要部件。

永磁同步电机在国内驱动电机市场中份额近95%。

永磁同步电机由于我们国家在稀土资源方面的优势,以及永磁同步电机功率密度大、峰值效率高、尺寸小、质量轻、结构多样化及应用范围广等特性,永磁同步电机在国内装机量快速提升,2021年前11月国内永磁同步电机装机量达269万台,装机占比达到94%,在新能源驱动电机市场中占据绝对主导地位。

1.2主流车企纷纷换装扁线电机,扁线电机渗透率将快速提升1.2.1 扁线电机正成为主流扁线散热性好,提升高温动力性。

扁线由于导体接触紧密,槽里空隙降低,热量传导和散热系数提高,高槽满率下绕组间的导热能力是低槽满率的1.5倍;交流电阻下降在中低速发热降低,相对圆线定子温升降低18%,降低齿槽内热阻,热传导更好;并且槽满率高,具有更强功率扭矩能力,改善定子槽内散热,降低齿槽内热阻,温升可降低约8~12%,在更低的温升条件下,整车可以实现更好的加速性能。

扁线电机功率密度更高,整车动力更强劲。

扁线电机槽满率高,转矩密度提高,有效体积缩小,转矩加大,而功率提高,功率密度提高(例如上汽第二代EDU 高功率Hair-pin电机使功率密度提高20%),电机扭矩输出能力加强,进一步提升功率密度和整车动力性能。

圆线电机功率密度约3.5kw/kg的水平,已无法满足“十三五”规划中功率密度应满足4.0kw/kg的要求,而当前领先企业的扁线电机的功率密度约5kw/kg,因此扁线电机是未来发展的必然趋势。

电动汽车驱动电机设计和运行控制技术研究

电动汽车驱动电机设计和运行控制技术研究

电动汽车驱动电机设计和运行控制技术研究随着全球能源危机的日益严峻和环境保护意识的增强,电动汽车逐渐成为了汽车工业发展的趋势。

电动汽车以其零排放、低噪音、低能耗、低燃料成本等优点,得到了广泛的关注和认可。

而在电动汽车的核心部件——驱动电机的设计和运行控制技术方面,也迎来了新的发展机遇和挑战。

一、电动汽车驱动电机设计技术电动汽车的驱动电机,是将电能转化为机械能驱动车辆行驶的核心部件。

驱动电机的性能和效率直接影响到电动汽车的整车性能和使用效果。

因此,将驱动电机的设计作为电动汽车技术的关键问题之一,进行深入的研究和探讨,具有重要的意义。

驱动电机的设计涉及到很多参数和指标,如输出功率、转速范围、功率密度、效率等。

这些参数的取值不仅与电动汽车的实际使用情况有关,还涉及到材料选择、结构设计、制造工艺等多个方面的因素。

1.驱动电机的结构设计驱动电机的结构设计是其性能和效率的基础。

传统的驱动电机结构主要分为直流电机、交流感应电机和永磁同步电机等。

而目前,永磁同步电机因其高效率、高功率密度、快速响应等优点,已成为电动汽车的主流驱动电机类型。

永磁同步电机的结构包括定子和转子。

定子通过电磁感应产生旋转磁场,转子在磁场的作用下产生转矩,从而驱动车轮转动。

永磁同步电机具有结构简单、运行可靠、功率密度高等优点,但也存在永磁材料的稀缺性和成本高等问题,需要在材料选择和设计优化等方面加以解决。

2.驱动电机的效率提升技术驱动电机的效率是影响其性能和能耗的重要因素。

为了提高驱动电机的效率,需要采取一系列的技术手段,如轴承优化、通风散热、热管理等。

其中,热管理技术是提高驱动电机效率的关键。

通过合理的冷却和热回收等措施,可以有效地减少驱动电机的热损失和能耗,提高其运行效率和寿命。

同时,在电机的设计和制造工艺等方面也需要进行不断的技术改进和创新。

二、电动汽车驱动电机运行控制技术除了驱动电机的设计,运行控制技术也是电动汽车技术的另一个重要方向。

电动自行车用电机的电动辅助动力与运动控制

电动自行车用电机的电动辅助动力与运动控制

电动自行车用电机的电动辅助动力与运动控制电动自行车已经成为城市交通中越来越常见的一种交通工具。

其相比传统自行车不仅能够提供辅助动力,还能够通过运动控制实现更好的骑行体验。

本文将介绍电动自行车用电机的电动辅助动力与运动控制技术,以及其在提高骑行效率和舒适性方面的优势。

一、电动辅助动力电动自行车的电动辅助动力是通过电动机来提供的。

电动机的功能是将电能转化为机械能,从而为自行车提供动力。

电动辅助动力既能够在起步、爬坡等高负荷情况下提供额外的助力,又能够在平路骑行时提供持续的动力支持。

电动辅助动力的关键在于电机的性能和电池的能量储存情况。

电动机的驱动功率越大,提供的辅助动力就越强。

而电池的能量储存情况决定了辅助动力的续航能力。

现在市场上的电动自行车通常采用锂电池作为电源,其能量密度较高,能够提供持久且稳定的辅助动力。

电动辅助动力的实现需要一定的控制技术。

通常,电动自行车的辅助动力是通过电动机的电流控制来实现的。

电流的大小决定了电动机转矩的大小,进而影响了电动机的输出功率。

通过合理的控制电流的大小,可以实现不同负荷下的动力输出,从而满足骑行的需求。

二、运动控制除了提供辅助动力,电动自行车还可以通过运动控制来实现更好的骑行体验。

运动控制主要包括速度控制和转向控制。

1. 速度控制电动自行车的速度控制是通过调整电动机的输出功率来实现的。

用户可以通过手柄或面板上的控制器调节所需的速度。

通过控制电机的输出功率,可以实现平稳的加速和减速,提高骑行的安全性和舒适性。

另外,一些高端电动自行车还配备了定速巡航功能。

用户可以设置所需的巡航速度,电动自行车会自动调整辅助动力以维持该速度,使骑行更加稳定和轻松。

2. 转向控制电动自行车的转向控制一般采用传统的自行车转向系统。

通过转动把手,传递给转向系统的力矩会使前轮向相应的方向转动。

电动自行车在转向系统上添加了电动助力装置,通过电动机的辅助动力可以降低转向的阻力,使转向更加轻松和灵活。

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电动车驱动电机及其控制技术综述摘要:简述了电动车驱动系统及特点,在此基础上详细分析并比较了电动车主要电气驱动系统,着重介绍了一种深埋式永磁同步电动机及其控制系统,最后简要概述了电动车电气驱动系统的发展方向。

1 概述电动车是一种安全、经济、清洁的绿色交通工具,不仅在能源、环境方面有其独特的优越性和竞争力,而且能够更方便地采用现代控制技术实现其机电一体化的目标,因而具有广阔的发展前景。

现有电动车大致可以分为以下几个主要部分:蓄电池、电池管理、充电系统、驱动系统、整车管理系统及车体等。

驱动系统为电动车提供所需的动力,负责将电能转换成机械能。

无论何种电动车的驱动系统,均具有基本相同的结构,都可以分成能源供给子系统、电气驱动子系统、机械传动子系统三部分,其中电气驱动子系统是电动车的心脏,主要包括电动机、功率电子元器件及控制部分。

如图1所示。

其中,电动车驱动系统均具有相同或相似的功能模块,如图2所示。

2 电动车电气驱动系统比较电动机的类型对电气驱动系统以及电动车整体性能影响非常大,评价电动车的电气驱动系统实质上主要就是对不同电动机及其控制方式进行比较和分析。

目前正在应用或开发的电动车电动机主要有直流电动机、感应电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机四类。

由这四类电动机所组成的驱动系统,其总体比较如下表所示。

电动车电气驱动系统用电动机比较表下面分别对这几种电气驱动系统进行较为详细地分析和阐述。

2.1 直流驱动系统直流电动机结构简单,具有优良的电磁转矩控制特性,所以直到20世纪80年代中期,它仍是国内外的主要研发对象。

而且,目前国内用于电动车的绝大多数是直流驱动系统。

但普通直流电动机的机械换向结构易产生电火花,不宜在多尘、潮湿、易燃易爆环境中使用,其换向器维护困难,很难向大容量、高速度发展。

此外,电火花产生的电磁干扰,对高度电子化的电动汽车来说将是致命的。

此外,直流电动机价格高、体积和重量大。

随着控制理论和电力电子技术的发展,直流驱动系统与其它驱动系统相比,已大大处于劣势。

因此,目前国外各大公司研制的电动车电气驱动系统已逐渐淘汰了直流驱动系统。

2.2 感应电动机驱动系统2.2.1 感应电动机电动车感应电动机与一般感应电动机相比较具有以下特征:(1)稳定运行时,与一般感应电动机工况相似。

(2)驱动电动机没有一般感应电动机的起动过程,转差率小,转子上的集肤效应不明显。

(3)运行频率不是50hz,而是远远在此之上。

(4)采用变频调速方式时,转速与极数之间没有严格对应关系。

为此,电动车感应电动机设计方面如下特点:(1)尽力扩大恒转矩区,使电动机在高速运转时也能有较高转矩。

而要提高转矩,则需尽量减小定转子之间的气隙,同时减小漏抗。

(2)更注重电动机的电磁优化设计,使转矩、功率和效率等因素达到综合最优。

(3)减少重量、体积,以增加与车体的适配性。

2.2.2 控制技术应用于感应电动机的变频控制技术主要有三种:v/f控制、转差频率控制、矢量控制。

20世纪90年代以前主要以pwm方式实现v/f控制和转差频率控制,但这两种控制技术因转速控制范围小,转矩特性不理想,而对于需频繁起动、加减速的电动车不太适宜。

近几年来,研制的电动车感应电动机几乎都采用矢量控制技术。

矢量控制按其侧重点不同,主要有两种控制策略:提高驱动系统效率的最大效率控制与简化系统、降低成本的无速度传感器矢量控制。

最大效率控制技术是通过使励磁电流io随电动机参数和负载条件而变化来实现在任何负载条件下都使电动机的损耗最小,效率最大的目标。

矢量控制离不开速度的控制,而无速度传感器是利用电动机电压、电流和电动机参数来估算出速度,从而无需一般矢量控制中的速度传感器,达到简化系统、降低成本、提高可靠性的目的。

2.3 永磁无刷电动机驱动系统2.3.1 永磁无刷电动机永磁无刷电动机系统可以分为两类,一类是方波驱动的无刷直流电动机系统(bdcm),另一类是永磁同步电动机系统(pmsm),也称之为正弦波驱动的无刷直流电动机系统。

bdc m系统不需要绝对位置传感器,一般采用霍尔元件或增量式码盘,也可以通过检测反电动势波形换相。

pmsm系统一般需要绝对式码盘或旋转变压器等转子位置传感器。

从磁铁所处不同位置的结构上看,永磁无刷电动机可以分成表面型、镶嵌型、深埋式等结构型式,在电动汽车中也有采用盘式结构或外转子结构的。

深埋式永磁同步电动机因其有高的功率密度、有效的弱磁控制及方便的最大效率控制而在电动车应用领域倍受青睐,是当前电动车电动机研发的热点。

用在电动车上的永磁同步电动机是将磁铁插入转子内部,得到同步旋转的磁极深埋式转子结构如图3所示,这种电动机在结构设计方面主要有两个特征:①转子磁铁使用埋入式;②采用多极化设计。

这种设计具有显著的优点:(1)与将永磁体贴在转子表面的情况相比,将永磁体植入转子内部,则即使高速旋转,永磁体也不会飞散,为此就使设计10000r/min以上的超高速电动机成为可能。

(2)对于要求的最大转矩而言,采用图3所示的转子结构,永磁电动机能做得更小。

(3)电机多极化设计也是降低成本的有效手段。

图4表示了电动机永久磁铁用量占电动机总重量的百分比随电动机极数增加而减少的变化曲线。

2.3.2 深埋式永磁同步电动机的控制技术深埋式永磁同步电动机控制系统的构成如图5所示。

与一般电动机的控制系统多为速度控制系统或位置控制系统不同,电动车是由加速器与控制器共同决定的转矩指令来控制电机。

因为转矩由电流决定,所以实际上构成了一个电流控制系统。

应用转矩指令和电动机转速,通过独立增减d轴电流和q轴电流进行电流控制,就能使电动机和逆变器的综合损失最小,进而提高电动车驱动系统的效率。

d轴电流指令为负,就意味着进行弱磁调节,所以,弱磁控制也是有效的。

以上设计不仅考虑了电动机的特性,还考虑了电动机的控制方法及使用方法,系统结构紧凑、性能稳定,是目前电动车的优选驱动系统。

2.4 开关磁阻电动机驱动系统2.4.1 开关磁阻电动机目前,开关磁阻电动机(srm)已投入实际使用,法国f1at公司研制的电动车和中国第二汽车制造厂研制的电动客车都曾采用了开关磁阻电动机。

srm是没有任何形式的转子导体和永久磁铁的无刷电动机,它的定子磁极和转子磁极都是凸的。

由于srm具有集中的定子绕组和脉冲电流,其功率变换器可以采用更可靠的电路拓扑形式。

srm具有简单可靠、在较宽转速和转矩范围内高效运行、控制灵活、可四象限运行、响应速度快、成本较低等优点。

但srm有转矩波动大、噪声大、需要位置检测器、系统非线性特性等缺点,所以,目前应用还受到限制。

针对传统srm的缺点,研制了永磁式开关磁阻电动机驱动系统(pmsrd),通过高性能永磁钢的引入,克服了传统srm存在的换流相对较慢、能量利用率较低的缺点,增加了电机的比功率密度。

2.4.2 控制技术由于srm系统具有明显的非线性特性,系统难于建模,一般的线性控制方式不适于sr m系统。

目前主要利用模糊逻辑控制、神经网络控制等。

香港大学开发的模糊滑模控制具有减少控制振荡等优点,是srm系统控制研究的一个新的突破。

3 结速语20世纪80年代以来,随着电力电子技术的发展,交流电动机折控制变得比较容易了。

为此,电动车的电气驱动系统从直流电动机转向交流电动机,特别是感应电动机具有结构紧凑、可靠性高、成本低的优点,对于电动车来说是特别可贵的。

但永磁电动机除有以上优点外,还在转换效率方面又较感应电动机稍胜一畴。

开关磁阻电动机具有结构简单、控制灵活、可四象限运动、可靠性高、能在较宽的速度和转矩范围内高效运行等特点,作为具有潜力的电动车电气驱动系统日益受到重视。

但其转矩脉动大,噪声大等缺点一直未得到很好解决,如何从电机设计和控制策略两方面加以改进是现在的研究热点。

永磁电动机电气驱动系统以转速更高(德国kovo电技术公司已研制出转速达50000r/ min、功率达1.5kw的无刷电动机)、用磁更省、可以实现转子轻小紧凑、低成本化设计而成为研究与应用的热点。

但永磁电动机也有制成后难以调节磁场以控制功率因素和无功功率的缺点,这将成为今后的研究方向。

在控制器件方面,应用新一代功率电子器件,可使变频器有更高的功率密度和效率,结构也更牢固,更适于电动车所用。

在控制策略方面,变结构控制、模糊控制、神经网络控制以及专家系统等新的控制方法正逐渐应用于电动车驱动系统中,并取得越来越好的效果。

中国电动汽车驱动电机及控制器行业分析2010年09月01日 07:36 来源:中国工业报参与互动(4)【字体:↑大↓小】驱动电机及其控制器1. 驱动电机类型及其发展驱动电机是电动汽车的关键部件,直接影响整车的动力性及经济性。

驱动电机主要包括直流电机和交流电机。

目前电动汽车广泛使用交流电机,主要包括:异步电机、开关磁阻电机和永磁电机(包括无刷直流电机和永磁同步电机)。

各类型电机主要特点见表1。

车用电机的发展趋势如下:(1)电机本体永磁化:永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。

我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。

(2)电机控制数字化:专用芯片及数字信号处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。

(3)电机系统集成化:通过机电集成(电机与发动机集成或电机与变速箱集成)和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。

2. 国外发展情况根据国外资料介绍近年来美、欧开发的电动客车多采用交流异步电机,国外典型产品技术参数请见表2。

为了降低车重,电机壳体大多采用铸铝材料,电机恒功率范围较宽,最高转速可达基速的2~2.5倍。

日本近年来问世的电动汽车大多采用永磁同步电机。

产品功率等级覆盖3~123kW,电机恒功率范围很宽,最高转速可达基速的5倍。

日本近几年开发的电动汽车驱动电机概况见表3。

3. 我国发展现状(1)交流异步电机驱动系统我国已建立了具有自主知识产权异步电机驱动系统的开发平台,形成了小批量生产的开发、制造、试验及服务体系;产品性能基本满足整车需求,大功率异步电机系统已广泛应用于各类电动客车;通过示范运行和小规模市场化应用,产品可靠性得到了初步验证。

(2)开关磁阻电机驱动系统已形成优化设计和自主研发能力,通过合理设计电机结构、改进控制技术,产品性能基本满足整车需求;部分公司已具备年产2000套的生产能力,能满足小批量配套需求,目前部分产品已配套整车示范运行,效果良好。

(3)无刷直流电机驱动系统国内企业通过合理设计及改进控制技术,有效提高了无刷直流电机产品性能,基本满足电动汽车需求;已初步具有机电一体化设计能力。

(4)永磁同步电机驱动系统已形成了一定的研发和生产能力,开发了不同系列产品,可应用于各类电动汽车;产品部分技术指标接近国际先进水平,但总体水平与国外仍有一定差距;基本具备永磁同步电机集成化设计能力;多数公司仍处于小规模试制生产,少数公司已投资建立车用驱动电机系统专用生产线。

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