一种改进的电动汽车用磁阻式轮毂电机

通过对电动汽车运行特性的分析,对双凸极电机的结构和原理分析,提出对电机改进的一系列思路,并试制了三相12/8极和二相8/12极变磁阻式轮毂电机,并对其结构和电动、发电和电磁制动功能原理和过程进行了描述.新型电机的使用可大大简化电动车辆的机械结构,提高其性价比,对当今推广电动汽车和节能减排起到较好的效果.该电机已申请专利.     

电动自行车用磁通切换电机研究

针对电动自行车用磁通切换电机齿槽转矩大的问题，依据槽极配合原理，设计并对比了12槽10极和12槽11极2台电机。有限元仿真结果表明，12槽11极电机的转矩脉动仅为12槽10极的16.6%，通过转子分段斜极方式进一步减小其齿槽转矩，同时分析转子斜极角度对电机转矩性能的影响。研究结果表明，斜极优化后的12槽11极磁通切换电机转矩脉动仅有2%，且输出转矩能够满足电动自行车日常行驶动力需求。     

电励磁双凸极电机电动和发电功率的比较

根据双凸极电机的机电能量转换过程,从磁能变换的角度分析了电励磁双凸极电机电动及发电时的工作原理。借助有限元仿真软件,针对同一台12/8极电励磁双凸极电机,分析了电枢反应对双凸极电机电动及发电功率的不同影响,比较了提前角度控制和不控全桥整流发电方式下电机的功率密度,给出了不同励磁电流下电机电动及发电功率特性曲线。对原理样机进行了试验,验证了仿真分析的准确性。分析结果表明:电励磁双凸极电机电动和发电最大功率点随励磁电流的增加不断增大,而相同转速、励磁电流条件下,双凸极电机电动功率大于发电功率。     

基于减少转矩脉动的外转子双凸极永磁电机的设计与分析

对双凸极永磁电机转矩脉动的原因进行了分析和研究。介绍了使绕组磁通回路不为串联的电机结构，并给出了电机的控制策略。使某些相产生的转矩下降时，其它相产生的转矩上升，以使总转矩保持恒定，从而大大地减少转矩脉动。在电机结构和控制策略的基础上，对10／8极和8／10极两种外转子双凸极永磁电机转矩脉动进行比较，得出8／10极电机更有利于减少转矩脉动。     

基于Matlab的开关磁阻电机电动／发电系统的非线性建模与仿真

基于开关磁阻电机的数学模型，利用Matlab／Simulink中的相关模块建立开关磁阻电机电动／发电系统的非线性仿真模型。该模型具有仿真便捷，结果直观等特点。利用该模型对一台三相12／8结构样机进行了仿真，仿真结果证明了该模型的有效性。该模型为今后优化开关磁阻电机的控制策略提供了依据。     

转子极弧对永磁双凸极电机性能的影响

介绍了一种新型12／8永磁双凸极电机的结构和工作原理，利用ANSYS软件中的二维电磁场建立电机本体模型，并进行有限元仿真计算，分析转子极弧变化对磁链、电感、反电势以及转矩等静态特性的影响，为电机设计和控制奠定基础。     

2．2kW开关磁阻电机驱动系统的设计

介绍了以数字信号处理器和可编程逻辑控制器为控制核心的三相12／8极开关磁阻电机调速系统。提出了一种适用于三相12／8极开关磁阻电动机的绕组分路并联运行方案，介绍了控制器的软硬件设计过程。实验结果显示，电机启动阶段可获得高启动转矩，在低速阶段获得恒转矩调速，在中高速阶段获得恒功率调速。     

电励磁双凸极电机九状态控制策略的研究

以三相12/8极结构电励磁双凸极电机(Doubly Salient Electro-magnetic Motor,DSEM)为研究对象,首先分析该电机的电磁特性以及齿槽转矩对转矩脉动的影响;其次分析其电动工作运行原理,在三相六状态控制策略的研究基础上,提出电励磁双凸极电机的三相九状态控制策略,提高平均输出转矩的同时也有效抑制齿槽转矩带来的转矩脉动。以一台18 k W三相12/8 DSEM为例进行有限元仿真和实验验证,结果表明,与六状态控制策略相比,九状态控制策略能够有效减小电机转矩脉动,同时提高输出转矩。     

转子斜槽电励磁双凸极发电机静态特性分析

转子直槽电励磁双凸极发电机存在电压纹波大的缺点．本文以发电机的电压纹波为出发点，详细分析了转子斜槽对双凸极电机性能产生的影响，同转子直槽型结构的电机进行了对比，最后对直槽和辑槽转子结构的12／8极电励磁双凸极电机进行了试验。试验结果与仿真结果相一致。转子斜槽结构能有效减小输出电压纹波。     

CPLD在双凸极电动机数字控制系统的应用研究

介绍了12/8极电励磁双凸极电机的电机结构。通过分析其电动运行的工作原理,设计并实现了以复杂可编程逻辑器件为核心的数字控制系统,根据硬件角度倍频以及换相控制的方法实现了三相三拍和三相六拍标准角度及提前角度控制。结果表明,文中设计的数字控制系统很好的完成了对电机各种控制策略下的电动运行实验,具有可靠性高,动态响应快等优点。最后通过实验波形,简单的分析了在不同控制策略,同等输出功率下,直流母线电压间的大小关系。     

车用变频器中的异步电机传动控制技术

本文介绍了采用矢量控制和效率优化控制相结合的电动汽车/混合动力汽车异步电机驱动系统、工矿用窄轨电机车驱动系统。该驱动系统不仅用DSP实现了异步电机四象限矢量控制,还采用效率优化算法提高了系统效率。试验结果表明,异步电机电机驱动系统具有较大的高效率工作区。     

Six-step Voltage Control of PM Brushless AC Motors under High Speed Flux-weakening Operation for EV/HEV Applications

The torque-speed characteristics of brushless motor having an interior permanent magnet rotor and a sinusoidal back-emf waveform are compared experimentally when it is operated in brushless AC(BLAC) mode and brushless DC (BLDC) modes with both 2-phase,120° conduction(BLDC-120) and 3-phase,180° conduction(BLDC-180).Particular emphasis is on high-speed,six-step voltage controlled,flux-weakening operation.It is shown that for EV/HEV applications,even for interior PM brushless motors which have sinusoidal back-emf waveforms,in order to achieve maximum torque per ampere capability over wide operation speed range,it is advantageous to employ a hybrid operation mode-BLAC operation in the constant torque region and six-step voltage control(BLDC-180 operation,together with current phase control) in the flux-weakening region.     

兼有电动回馈和制动的电动汽车轮毂电机

电动汽车对其驱动电机需同时兼有电动、发电回馈和电磁制动三项功能。变磁阻双凸极电机可极大简化电动汽车的机械结构，提高其性价比，对推广电动汽车和节能减排起到极好效果。     

旋转电机绕组磁链的三维有限元分析

针对非正弦电压供电的旋转电机稳态或动态性能仿真,提出了一种基于三维有限元分析和网格重构的绕组磁链和端部漏电感的计算方法,根据所提出的方法,计算了一种三相12/8极开关磁阻电机的绕组端部磁链,并给出了端部漏电感随转子位置和邻近绕组电流变化的曲线族。该计算方法也可用于旋转电机或其它电磁装置的三维磁链计算。具体算例说明了考虑端部漏磁场效应的条件和必要性。     

远极比绕线转子变极变速电机的研制与探讨

本文以2／8极为比例，介绍了一种远极比绕线转子变极变速三相异步电动机的设计方案，通过型式试验和用户使用，效果良好。     

新型两相磁通切换型永磁电动机调速系统建模与仿真研究

基于Matlab/Simulink对一种新型结构的两相磁通切换型永磁(FSPM)电动机调速系统进行了仿真研究。首先分析8/6极FSPM电动机的工作原理和数学模型,之后引入了三相永磁同步电动机常用的矢量控制策略,从而建立了两相FSPM电机调速系统的稳态和动态仿真模型。仿真结果表明矢量控制算法对FSPM电机完全适用,为定子永磁型电动机调速系统的控制提供了新思路。     

A novel polyphase multipole square-wave permanent magnet motordrive for electric vehicles

A novel high-power-density permanent magnet (PM) motor drive for electric vehicles (EVs) is proposed. The motor is a polyphase multipole square-wave PM motor, which can be classified as a kind of PM brushless DC motor. The distinct features of the proposed motor as compared to those of the conventional PM brushless DC motor are as follows. First, the multipole magnetic circuit arrangement enables the minimization of the magnetic yoke, resulting in the reduction of motor volume and weight. Second, the coil span is purposely designed to be equal to one slot pitch, thus saving the amount of copper used. Third, by using a fractional number of slots per pole per phase, the arrangement of the numbers of poles and slots is so unique that the magnetic force between the stator and the rotor at any rotating position is uniform, hence eliminating the cogging torque that usually occurs in PM motors. Finally, the motor can be controlled to operate at a constant torque region and a constant power region with field weakening, thus both high starting torque and high cruising speed can be achieved. Therefore, as the proposed motor drive possesses the distinct advantages of high power density, high efficiency, and superior dynamic performance, it is very suitable for EV applications. A prototype of a five-phase 22-pole 5 kW motor drive has been designed for an experimental EV     

四轮毂电机电动车的电子差速控制方法

为了实现四轮独立驱动电动车电子差速系统,通过对电机驱动理论及传统电子差速方法进行分析,提出了基于4台无刷直流轮毂电机的控制方案,给出了控制器总体设计思路.采用全轮转向方式,利用Ackermann-Jeantand转向模型,计算了电子差速过程中随着转向角度变化的各个车轮的车速,同时分析了转向时转向轮之间的转矩分配问题.给出了电动车行驶时的四轮速度一致性协调方案,研究了车辆匀速运行和加减速运行时的工作状态,并确定了四轮驱动电动车转向时的电子差速控制策略.通过4台700W的8对极电机进行了仿真和空载实验,实验结果表明,电动车控制器设计合理,系统具有良好的动态性能;电子差速系统控制策略正确,能够满足四轮独立驱动电动车的行驶要求.     

两相混合式同步电动机的最大转矩/电流控制

在分析了两相混合式同步电动机数学模型的基础上提出了最大转矩／电流的控制策略，充分利用了定子绕组的电流。同时提出一种基于H桥驱动的两相混合式同步电动机电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制策略。最后，对两相混合式同步电动机的双闭环控制系统进行了仿真和实验，给出了仿真和实验结果。     

高压单绕组双速三相异步电动机设计分析

通过对Y2 500-6/8 450kW/190kW近极比单绕组双速电机的设计,总结出电机绕组设计应根据实际情况确定采用反向法变极,还是换相法变极,同时电机的槽配合及节距的选择,要尽量提高绕组系数,提高电机出力,减小磁动势谐波含量为目的实现单绕组双速电机设计.