电动汽车驱动电机效率优化控制策略研究

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电动汽车驱动系统的性能优化与控制研究

电动汽车驱动系统的性能优化与控制研究

电动汽车驱动系统的性能优化与控制研究随着环境保护意识的增强和能源危机的逼迫,电动汽车成为了当今社会发展的热点话题。

然而,与传统燃油汽车相比,电动汽车面临着诸多技术挑战,其中之一就是驱动系统的性能优化与控制。

本文将就电动汽车驱动系统的性能优化与控制展开研究。

首先,我们需要了解电动汽车的驱动系统。

电动汽车驱动系统主要包括电池组、电机和电控系统。

电池组作为电动汽车的能量源,决定了电动汽车的行驶里程和续航能力;电机则负责将电能转化为机械能,驱动汽车进行行驶;而电控系统则是整个驱动系统的大脑,通过对电机的控制来实现对汽车的平稳驱动和能量的高效利用。

那么,如何优化电动汽车的驱动系统性能呢?首先,我们可以从电池组入手。

电池组的性能直接影响着电动汽车的续航里程。

因此,我们需要对电池组进行深入研究,提高电池的能量密度和充电速度,以降低电动汽车的充电时间和提升续航能力。

同时,还需要研究电池的寿命和安全性能,以确保电动汽车的使用寿命和安全性。

其次,电机的性能优化也是电动汽车驱动系统的关键。

电机作为电动汽车的“心脏”,决定了汽车的动力性能和驱动效率。

因此,我们需要通过提高电机的功率密度和效率来实现电动汽车的高速、高效和长续航。

此外,还需要对电机的传热和散热进行优化,以确保电机的稳定工作和长寿命。

最后,电控系统的优化和控制也是电动汽车驱动系统的重要组成部分。

电控系统通过对电机的控制来实现电动汽车的平稳驱动和能量的高效利用。

因此,我们需要研究先进的电控算法,实现对电机的精准控制和优化。

例如,可以利用PID控制算法来实现对电机转速的闭环控制,以提高电动汽车的驱动平稳性和能量利用率。

同时,还可以结合模型预测控制技术,实现对电控系统的动态优化。

总结起来,电动汽车驱动系统的性能优化与控制是电动汽车发展的关键技术之一。

通过对电池组、电机和电控系统的深入研究和优化,可以实现电动汽车的高性能驱动和高能量利用。

然而,电动汽车的驱动系统仍然面临着许多挑战,例如电池技术的突破、电机功率密度的提高和电控算法的优化等。

电机效率优化控制策略

电机效率优化控制策略
日本几乎所有的汽车生产商,如丰田、尼桑、本田、马自达、三菱、铃木、五 十铃汽车公司等都在大力推进电动车项目的开发工作。到2005年,日本的混合动

山东大学硕士学位论文
纯电动汽车是完全由二次电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电 池)提供动力的汽车。由于一次石化能源的日趋缺乏,纯电动汽车被认为是汽车工 业的未来,限制其应用的关键问题在于蓄电池容量低和充电时间长。典型的纯电动 汽车结构如图1-1所示。动力电池组输出电能驱动电机,从而推动车辆行驶。电池
山东大学硕士学位论文
以一台鼠笼式异步电机作为控制对象,采用转子磁场定向的矢量控制。系统的 主控芯片是TMS320LF2407A DSP芯片,运用DSP汇编语言和C语言编写了控制 程序,包含有空间矢量PWM调制子程序、磁链辨识子程序、效率优化控制子程序 和电压矢量合成快速响应子程序等,实现了数字化的高性能电驱动控制系统。
1绪论
山东大学硕士学位论文
1.1电动汽车发展历史
电动汽车是主要以电池为动力源,全部或部分由电机驱动的汽车,是涉及到机 械、电子、电力、微机控制等多学科的高科技技术产品。电动车辆最早出现在英国, 1834年Thomas Davenport在布兰顿演示了采用不可充电的玻璃封装蓄电池的蓄电 池车,此车的出现比世界上第一部内燃机型的汽车早了半个世幺己【¨。
内燃机汽车工业发展至今,虽然在节能、污染排放和其他若干方面都取得了显 著的改善和长足的进步,但是其尾气排出的污染物仍是当今地球大气的主要污染 源。另外,由于石油资源日益缺乏、石油价格居高不下,各国也在竞相研制替代燃 料汽车的混合动力汽车以及电动汽车,在许多关键技术的基础研究上取得成果。电 动汽车也由原来单一的电池供电的纯电动汽车(Battery Electric Vehicle)发展成为 现在的三大类:纯电动汽车EV(Electric Vehicle)、混合动力电动汽车HEV(Hybrid Electric Vehicle)和燃料电池电动汽车FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)。融多项高 新技术于一体的现代电动汽车因其具有低排放、低能耗、低噪声等优点,将成为21 世纪汽车的主流【2】。

电动汽车动力系统的优化设计与控制

电动汽车动力系统的优化设计与控制

电动汽车动力系统的优化设计与控制一、引言随着全球环保意识的增强与经济发展,电动汽车作为一种环保解决方案,逐渐受到人们的重视和青睐。

但受到电池续航里程的限制,电动汽车发展的重要一环就是提升电动汽车的动力系统性能,从而在续航里程和加速性能之间取得平衡。

因此,电动汽车动力系统的优化设计和控制对于电动汽车行业的长远发展至关重要。

二、电动汽车的动力系统优化设计1. 电动汽车动力系统的组成电动汽车动力系统主要由电机、电池、变速器、电缆和电控系统等构成。

其中,电机和电池是电动汽车动力系统的核心组成部分,影响着电动汽车的性能和续航里程。

2. 电动汽车动力系统的优化设计策略(1)电机优化设计电机的转速、转矩、效率等都是影响电动汽车性能的重要参数。

通过优化电机设计和控制方法,可以实现电机更高的功率密度、更高的效率和更好的控制性能,提高电动汽车的加速性能和续航里程。

(2)电池优化设计电池的能量密度、循环寿命和安全性等是影响电动汽车续航里程的关键因素。

优化电池设计和制造工艺,提高电池能量密度和循环寿命,同时保证电池的安全性,是提升电动汽车续航里程的重要途径。

(3)变速器优化设计电动汽车的变速器一般采用单速或多速变速器设计。

针对不同的行驶情况,可以选用不同的变速器设计方案,例如,在城市道路上采用单速变速器,在高速公路上采用多速变速器,以提高电动汽车的动力性能和续航里程。

(4)电控系统优化设计电控系统是电动汽车动力系统的调节和控制中心,其优化设计能够带来极大的性能提升。

通过设计高效的电控系统,实现电机和电池的精准控制和协同工作,提高电动汽车的能量利用效率和动力性能。

三、电动汽车动力系统控制技术电动汽车动力系统控制技术主要包括电机控制、电池管理、变速器控制和整车管理等方面。

1. 电机控制技术电机控制技术是电动汽车动力系统控制技术的核心。

电机控制技术依托于现代电力电子技术和控制算法,实现对电机的精确控制和调节。

通过合理的电机控制策略,可以调节电机运行的转速、转矩和功率等参数,以实现不同情况下的优化性能。

电动汽车驱动电机的设计与性能优化

电动汽车驱动电机的设计与性能优化

电动汽车驱动电机的设计与性能优化随着环保意识的提高和能源危机的日益严重,电动汽车作为一种新型的交通工具逐渐受到人们的关注和青睐。

而作为电动汽车的核心部件之一,驱动电机的设计与性能优化尤为重要。

本文将从电动汽车驱动电机的设计原理、性能参数以及性能优化等方面进行探讨,以期为电动汽车的发展做出贡献。

驱动电机的设计原理主要分为两种:直流电机和交流电机。

直流电机简单可靠,但效率较低;而交流电机具有高效率、宽速度范围和良好的调速性能。

近年来,随着电动汽车行业的快速发展,交流电机逐渐成为主流选择。

交流电机又分为感应电机和永磁同步电机,两者在结构和性能上有所不同。

感应电机结构简单,制造成本相对较低;而永磁同步电机由于其高效率、高动力密度等优点,成为电动汽车的首选。

电动汽车驱动电机的性能参数对其性能起着决定性的作用。

首先是额定功率,即电机能够持续运行的最大功率。

车辆的加速性能和爬坡能力等都与电机的额定功率密切相关。

其次是峰值功率,即电机能够短时间达到的最大功率。

在紧急加速、超车等特殊场景下,电机需要具备峰值功率较高的特性。

再次是峰值扭矩,即电机能够短时间输出的最大扭矩。

峰值扭矩的大小决定了车辆的起步动力和爬坡能力。

此外,还有电机的效率和响应时间等性能参数需要在设计过程中综合考虑。

为了优化电动汽车驱动电机的性能,可以采取以下几种方法。

首先是通过优化电机的结构设计。

结构优化可以包括磁路设计、线圈设计和散热设计等方面。

合理布置磁场线,设计合适的线圈结构,以及良好的散热系统,能够提高电机的效率和功率密度,降低热损耗,延长电机的寿命。

其次是通过改进控制算法和驱动系统。

控制算法的改进可以提高电机的响应速度和动态性能,实现更精确的控制。

驱动系统的优化可以提高电机的效率和稳定性,减少功耗。

最后是利用新材料和新技术来提高电机的性能。

例如,采用高性能的永磁材料、改变电机的结构形式、引入新的传感器和控制器等,均可以进一步提高电机的性能。

新能源汽车动力系统的优化与控制

新能源汽车动力系统的优化与控制

新能源汽车动力系统的优化与控制随着全球对环境保护意识的增强和资源消耗的警觉,新能源汽车在全球范围内受到了广泛的关注和推广。

而新能源汽车的核心技术之一就是动力系统的优化与控制。

本文将从优化和控制两个方面讨论新能源汽车动力系统的发展。

首先,针对新能源汽车动力系统的优化问题,我们可以从以下几个方面进行思考和探讨。

第一,动力系统的整体效率优化。

新能源汽车的动力系统包括电池、电机、逆变器和控制系统等多个组成部分。

通过改进动力系统的构成和参数调整,可以提高整体效率,降低能耗。

例如,优化电机的磁路结构和控制算法,提高电机的转化效率和功率密度。

此外,合理选择和配置电池和逆变器的参数,使其在工作范围内表现出最佳性能,进一步提高动力系统的整体效率。

第二,充电和能量管理的优化。

新能源汽车的关键之一是电池充电和能量管理。

通过优化充电策略和能量流管理算法,可以最大限度地提高电池的寿命和使用效率。

例如,根据电池的状态和使用需求,调整充电电流和电压,避免过充和过放等现象。

同时,通过能量流管理,合理分配电池的能量输出,满足车辆的动力需求,提高动力系统的可靠性和效率。

第三,热管理的优化。

新能源汽车的动力系统在工作过程中会产生大量的热量,需要进行有效的热管理。

通过合理的热传导、散热和冷却设计,可以降低动力系统的温度,提高热效率。

例如,采用高导热材料和散热结构,增加热量的传导和散热效果;同时,利用冷却系统对电机和逆变器进行冷却,保持其工作温度在合理范围内,提高动力系统的可靠性和寿命。

接下来,让我们来探讨新能源汽车动力系统的控制问题。

第一,动力系统的调速控制。

对于电动汽车来说,电机的调速控制是至关重要的。

通过合理的控制算法,可以实现电机转速的精准控制,满足不同车速和转矩的要求。

例如,采用矢量控制或直接转矩控制算法,结合逆变器的输出特性,控制电机的电流和电压,实现电机的精确转速和转矩控制。

第二,动力系统的能量管理控制。

新能源汽车动力系统的能量管理涉及到电池和电机的能量流动和分配。

《电动汽车驱动永磁同步电机能量回馈控制策略的研究》

《电动汽车驱动永磁同步电机能量回馈控制策略的研究》

《电动汽车驱动永磁同步电机能量回馈控制策略的研究》一、引言随着环保意识的日益增强和能源结构的转变,电动汽车(EV)逐渐成为现代交通领域的重要发展方向。

其中,永磁同步电机(PMSM)以其高效率、高功率密度和良好的调速性能等优点,成为电动汽车驱动系统的核心组成部分。

在电动汽车的运行过程中,能量回馈控制策略的优化对于提高能源利用效率、延长电池寿命和降低运行成本具有重要意义。

本文将重点研究电动汽车驱动永磁同步电机的能量回馈控制策略,为电动汽车的进一步发展提供理论支持。

二、永磁同步电机基本原理永磁同步电机是一种利用永磁体产生磁场,通过控制器控制电流实现电机转矩和转速的电机。

其工作原理基于电磁感应定律和安培环路定律,通过控制器对电机电流的控制,实现电机转矩的精确控制。

PMSM具有高效率、高功率密度、低噪音和低维护成本等优点,在电动汽车领域得到广泛应用。

三、能量回馈控制策略研究1. 传统控制策略传统的电动汽车能量管理策略主要关注电池的充电和放电过程,而忽视了对电机系统的能量回馈控制。

这种策略在电池电量充足时,将电能供应给电机系统,而在电池电量不足时,通过外部充电设备进行充电。

然而,这种策略未能充分利用电机系统的回馈能量,导致能源利用效率较低。

2. 新型回馈控制策略针对传统控制策略的不足,本文提出一种新型的能量回馈控制策略。

该策略通过优化电机系统的控制算法,实现能量的高效回馈。

具体而言,该策略通过实时监测电机的运行状态,包括转速、负载等参数,并根据这些参数调整电机的电流和电压,以实现能量的最优回馈。

此外,该策略还考虑了电池的充电状态和外部环境因素,以实现更加智能的能量管理。

四、仿真与实验分析为了验证新型回馈控制策略的有效性,本文进行了仿真和实验分析。

首先,建立了PMSM的仿真模型,并采用新型回馈控制策略进行仿真实验。

结果表明,该策略能够有效地提高能源利用效率,降低电机系统的能耗。

其次,进行了实际车辆的实验测试。

电动汽车驱动电机传动系统效率与功率匹配研究

电动汽车驱动电机传动系统效率与功率匹配研究

电动汽车驱动电机传动系统效率与功率匹配研究电动汽车的驱动电机传动系统效率与功率匹配是电动汽车开发中的重要研究方向。

传动系统的功率匹配直接影响电动汽车整体的能量利用效率和行驶性能,提高传动系统效率和功率匹配是电动汽车发展的关键技术之一首先,电动汽车的驱动电机传动系统通常由电机、齿轮箱和传输系统组成。

传动系统的效率是指输入功率与输出功率之间的比值。

提高传动系统的效率可以减少能源损耗,延长电池续航里程。

而功率匹配则是指电动汽车驱动电机的输出功率与行驶需求之间的适配关系,即在不同行驶工况下,驱动电机应提供适当的功率以满足车辆的行驶需求。

为了提高传动系统的效率和功率匹配,可以采取以下策略:1.优化传动系统设计:传动系统的设计应充分考虑电机的工作特性和车辆的行驶需求,通过合理的齿轮传动比和传动组件的优化设计,提高整个系统的效率。

2.电机功率匹配控制:通过精确的电机功率控制,将电机的输出功率与车辆的行驶需求相匹配。

根据行驶工况的不同,调整电机的输出功率,使之处于最佳工作点,提高传动系统的效率。

3.能量回收系统的应用:电动汽车可以通过能量回收系统将制动能量转化为电能储存起来,然后在加速时利用储存的电能提供额外的驱动力,从而减少对电池的依赖,提高整体能量利用效率。

4.效率优化算法的研究:通过对电动汽车驱动系统的效率进行建模和分析,开发高效的优化算法。

利用这些算法可以实时监测和控制传动系统的性能,实现系统的自动优化。

总而言之,电动汽车驱动电机传动系统效率与功率匹配是电动汽车技术研究的重要内容。

通过优化传动系统设计、电机功率匹配控制、能量回收系统的应用以及效率优化算法的研发,可以提高传动系统的效率和功率匹配,进一步推动电动汽车的发展。

这对于提高电动汽车的续航里程和行驶性能,促进电动汽车的普及化具有重要的意义。

电机控制策略的优化研究

电机控制策略的优化研究

电机控制策略的优化研究在现代工业中,电机作为一种基础设备,广泛应用于各行各业。

电机控制策略的优化研究是提高电机运行效率和控制性能的关键。

本文将从多个角度对电机控制策略的优化进行综述和讨论。

一、电机控制策略简介电机控制策略是指通过控制电机输入信号,实现对电机运行状态和输出的精确控制。

常见的电机控制策略包括:恒速控制、矢量控制、直接转矩控制等。

不同的控制策略适用于不同的应用场景和电机类型。

通过优化电机控制策略,可以提高电机的效率、降低能耗并改善系统的性能。

二、电机控制策略的优化方法1. 参数优化方法参数优化是电机控制策略优化的基础。

通过调整电机控制器的参数,可以提高电机的响应速度、稳定性和输出性能。

常用的参数优化方法包括:试错法、自适应方法、模型识别方法等。

这些方法可以根据实际情况和需求,选择最佳的参数组合,从而实现电机的最优控制。

2. 能量优化方法能量优化是电机控制策略优化的重要方面。

通过合理地控制电机的输入信号和工作状态,可以降低电机的能耗,提高工作效率。

常见的能量优化方法包括:最大效率控制、变频控制、负载预测等。

这些方法可以有效减少电机的能耗,提高系统的能源利用率。

3. 响应优化方法响应优化是电机控制策略优化的关键环节。

通过优化电机的响应特性,可以提高电机的动态性能和控制精度。

常用的响应优化方法包括:优化控制器的结构和参数、采用预测控制方法、控制器的自适应调整等。

这些方法可以使电机在响应速度、精度和稳定性方面达到最佳效果。

三、电机控制策略的应用领域1. 工业自动化领域电机作为工业自动化中的重要设备,广泛应用于机械、仪器、能源等行业。

通过优化电机控制策略,可以提高生产效率、降低维护成本,并实现自动化控制。

2. 新能源领域电机在新能源领域中扮演重要角色,如风力发电、太阳能发电等。

通过优化电机控制策略,可以提高能源的利用效率,降低电网对于新能源的依赖。

3. 交通运输领域电机在交通运输领域具有广泛应用,如电动汽车、高铁等。

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关键词:电动汽车 感应电动机 效率 损耗模型
Efficiency Optimization Control Strategy of Motor Drives for Electric Vehicles
Li Ke Cui Naxin Wu Jian Shi Qingsheng (School of Control science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061,China)
要想提高电机效率,首先就要尽量减少电机的 损耗。感应电动机损耗由铜损、铁损、机械损耗和 杂散损耗等四部分组成。在这些损耗中,机械损耗 和杂散损耗一般占总损耗的 20%左右,其建模非常 困难;铜损和铁损则与磁场、转速和负载大小有关,
50
2006 年第 3 期
研究与开发
是可控的,大约占总损耗的 80%,对感应电动机效 率优化通常以这部分可控损耗为主要研究对象。其 中,铁损包括涡流损耗和磁滞损耗两部分,与电机 铁心的结构参数、电压频率和磁通密度以及负载有 关,严重影响系统的效率。如前所述,在等效电路
Abstract The efficiency optimization control strategy of electric vehicle drove by induction motor(IM) was studied for the motor’s notorious poor efficiency under light load. In this paper, a structure diagram of the induction motor in an arbitrary synchronously rotating frame of reference according to motor theory including iron loss is proposed at first, then the losses of induction motor in operation is discussed and an efficiency optimization control strategy of IM driving system based on loss model is proposed. Experimental results show that the proposed control strategy improves the motor efficiency markedly and has simple structure, fast optimization speed, small torque and flux fluctuation. Provide a sound solution for the electric vehicle propulsion system.LlrωsψqrRr
ids Uds
pψds
ω1ψqm idfe
Rfe
Lm idm
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Idr Udr
Rs Iqs Uqs
ω1ψds
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Rr Iqr
Uqr
图 1 考虑铁损时同步旋转坐标系下感应动电机 dq 轴等效电路
图中,Rs、Rr、Rfe 分别为定、转子及铁损等效 电阻;Lls、Llr 为定、转子漏感;Lm 为定、转子间互 感;np 为电机极对数;Uds、Uqs、Udr、Uqr、Ids、Iqs、 Idr、Iqr 分别为定、转子 d、q 轴电压(对于鼠笼机, Udr=Uqr=0)、电流;Idfe、Iqfe、Idm、Iqm 分别为 d、q 轴铁损等效绕组电流和励磁电流;ω1、ωs、ωr 分别 为电机同步、转差、转子角频率;ψds、ψqs、ψdr、 ψqr、ψdm、ψqm 分别为 d、q 轴定、转子及主磁链。
Rs
Rs
中用一电阻 Rfe 表示,Rfe 除了受温度及集肤效应影 响外,主要受电源频率影响,所以,Rfe 在变频驱动 调速系统中,不是常数,但为讨论方便,在此仍假
设其为一固定值进行损耗分析。
ω1ψds
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Iqr Lm Iqm
图 2 考虑铁损时同步旋转坐标系下感应电动机 dq 轴简化等效电路
能的优劣。目前已生产的电动汽车中使用的电机 有:直流电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电 动机及感应电动机等。感应电动机以其体积小、 重量轻、成本低、坚固耐用免维护等优点,在电 动汽车传动系统中得到了广泛的应用。采用感应 电动机的电动汽车电驱动系统广泛应用磁场定向 矢量控制的控制策略。标准的矢量控制方法,在 基 速 下 保 持 电 机 的 磁 通 水 平 恒 定 ,然 而 在 轻 载 时 , 系统运行在额定磁通会引起过度的铁心损耗,电 机效率降低,影响电驱动系统的综合效率,也就 是说性能卓越的矢量控制变频驱动系统在效率方 面并不是最优的。电动汽车常常会运行于轻载情
Rs
ω1ψqs
Lls
2 考虑铁损的感应电动机等效电路
在建立感应电动机动态数学模型时,为了便于 分析,通常将电机的铁损忽略,这样的模型在一般 的问题分析中已经足够精确。然而在电动机运行中, 铁损是真实存在的,而且对电机控制性能有一定影 响[9],尤其是在进行效率分析时,该损耗不能忽略。 在电动机动态模型中考虑铁损,方法是根据其产生 机理,将铁损用一等效电阻的损耗来表示。对于感 应电动机,转子绕组中的铁损很小,可以忽略,所 以只在定子绕组上添加铁损等效电阻。根据交流电 机理论,三相感应电动机可通过坐标变换等效成同 步旋转坐标系 dq 轴上的两相电机模型,相比常规采 用的 dq 轴电机模型,定子上增加了两个铁损等效绕 组,由此可以得到如图 1 所示的考虑铁损的感应电 动机在同步旋转坐标系 dq 轴下的等效电路,为下一 步基于损耗模型的效率优化控制策略提供依据。
研究与开发
电动汽车驱动电机效率 优化控制策略研究
李 珂 崔纳新 吴 剑 石庆升
(山东大学控制科学与工程学院 济南 250061)
摘要 针对电动汽车感应电动机变频驱动系统存在的轻载低效问题,研究了其效率优化控制策 略。首先根据交流电机理论,给出了同步旋转坐标系下考虑铁损的感应电动机等效电路,然后在分 析电动机损耗的基础上,给出了一种基于损耗模型的感应电动机变频驱动系统效率优化控制策略。 实验结果表明,该感应电动机效率优化控制策略节能效果明显,且具有结构简单、寻优速度快,转 矩和磁链波动小等优点,为电动汽车驱动系统的高效运行提供了有效途径。
Keywords: electric vehicle (EV) induction motor (IM) efficiency loss model
1 引言
现代电动汽车融合了电力电子、机械、控制、 材料、化工等诸多方面高新技术,对能源安全和 环保有重要意义,是 21 世纪极具市场潜力的“绿 色 ”产 业 [ 1 ][2 ]。续 驶 里 程 不 足 仍 然 是 制 约 电 动 汽 车 商 业 化 发 展 的 主 要 瓶 颈 [ 3],为 了 解 决 这 个 问 题 ,一 方面必须开发能量密度高的电池;另一方面,必 须极大限度地提高驱动系统的效率,有效地利用 有限的能量。作为能量存储系统与车轮之间的纽 带,电驱动系统是电动汽车的心脏,它由电动机、 功率变换器和电子控制器等组成,决定了整车性
2006 年第 3 期
49
研究与开发
况下,应采取效率优化措施,提高驱动系统的效 率,以延长电动汽车的续驶里程。
变频驱动感应电动机效率优化控制已经引起国 内外学者的广泛关注[4-8],现有的方法大致分为四种 类型:基于简单状态变量的效率优化控制(SSC); 基于搜索法的效率优化控制(SC);基于电机损耗模 型的效率优化控制(LMC);以及以上几种法结合的 基于混合控制器的优化控制(HC)。本文从简化转 子磁场定向的感应电动机等效电路入手,通过分析 感应电动机损耗,给出了一种基于损耗模型的感应 电动机变频驱动系统效率优化控制策略,该控制策 略根据负载和转速确定矢量控制磁通水平,达到节 能的效果。实验结果表明该控制策略节能效果明显, 且具有结构简单、寻优速度快,转矩和磁链波动小 等优点,为电动汽车驱动系统的高效运行提供了有 效途径。
(5)
铁损为:
( ) Pfe
=
ω12ψ
2 r
Rfe
=
ωr + ωs
ψ2
2r
Rfe
将(3)式代入,得,
Pfe
=
ωr2ψ
2 r
Rfe
+
Te2 Rr2
np2ψ
2 r
Rfe
+
2ωrTe Rr Rfe np
(6)
总损耗为。
( ) Ploss = Pcus + Pcur + Pfe =
id2s + iq2s
Rs
+
Rs
+
Rr2 Rfe
⎞ ⎟ ⎠
(10)
把最优磁链用三维曲面表示,如图 4。 在只考虑可控损耗的情况下,定义异步电动机 的效率为:
η = ωrTe (11) ωrT + Ploss
图 5 分别给出了标准矢量控制和采用本文所述 方法的电动机效率曲面。从图中可以看出,采用效 率优化控制后轻载时的效率提高非常明显,但同时 也注意到,低速情况下效率提升是非常有限的。
nN=2800r/min,额定电流 iN=1.7A,np=1,Rs=24.6Ω, Rr=16.1Ω,Rfe=3000Ω,Lm=0.97H,Lls=0.02H,Llr=0.02H, J=3.5×10-4kg·m2。DSP 通过 RS-232 接口与 PC 机通讯,
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