永磁式双转子电机自抗扰控制策略

先进深度混合动力系统可以提高混合动力车辆的燃油经济性,但其存在结构复杂、体积较大的问题,双转子电机可以克服这一弊端。对双转子电机的工作模式进行了阐述,建立了双转子电机的数学模型,提出了转矩解耦的控制策略,设计了一种效率优化变频驱动系统的自抗扰控制方法。     

永磁式双转子电机自抗扰控制策略

先进深度混合动力系统可以提高混合动力车辆的燃油经济性,但其存在结构复杂、体积较大的问题,双转子电机可以克服这一弊端。对双转子电机的工作模式进行了阐述,建立了双转子电机的数学模型,提出了转矩解耦的控制策略,设计了一种效率优化变频驱动系统的自抗扰控制方法。     

定子永磁式双转子电机多工况运行模式及控制策略研究

针对混合动力汽车的应用特点,提出了一种新型定子永磁式双转子电机。该电机具有无级变速功能,能实现混合动力汽车内部机械功率和电功率的组合分配,在不同路况下确保内燃机的高效运行。建立了该定子永磁式双转子电机的数学模型;研究制定了该定子永磁式双转子电机的控制策略;对该定子永磁式双转子电机在混合动力汽车应用中多种典型工况下的工作模式进行了仿真分析;研制了一台额定功率为2kW的定子永磁式双转子电机实验原理样机。仿真和实验结果表明:该定子永磁式双转子电机可以实现电启动、混合驱动和纯电动运行模式,验证了电机结构及其数学模型的正确性和控制策略的合理性,为该电机应用于混合动力汽车的进一步研究奠定了基础。     

单轴并联式混合动力汽车动力总成建模与仿真

以优化整车动力性和经济性为目标,在Insight混合动力汽车底盘基础上,设计以镍氢电池组和永磁同步电动机驱动的汽车动力系统.利用电辅助控制策略,在满足整车动力性能指标的基础上,使用汽车专用仿真软件ADVISOR(advanced vehicle simulator)进行二次开发,采用前向仿真与后向仿真相结合的方法,根据实际情况构建系统模型,对发动机参数、电机参数选择以及能源匹配进行了仿真研究.仿真结果表明:该单轴并联式混合动力样车的动力系统设计方案是可行的,研究结果可为混合动力电动汽车动力总成的优化设计提供理论依据.     

混合动力汽车用双转子电机的建模与仿真

针对传统混合动力汽车驱动系统的机电耦合传动机构较为复杂、效率不高等问题,将由励磁转子、杯形转子和外定子构成的双转子电机结构应用于混合动力汽车系统中。依据级联式无刷双馈电机以及同步电机的基本电磁关系,推导并建立了双转子电机的数学模型,并给出了电机运行在纯电动和两转子同步状态的仿真结果。仿真结果表明,双转子电机数学模型可实现平稳运行,验证了电机结构及其数学模型的正确性,模型在混合动力系统中应用的可行性,为研究系统控制策略提供了理论基础。     

永磁超环面电机最大转矩电流比矢量控制

为充分利用永磁超环面电机的电磁转矩，研究了超环面电机最大转矩电流比MTPA(maximum torque per ampere)矢量控制系统。首先，分析了超环面电机蜗杆内定子变截面的结构特点和行星轮磁齿的运动规律，推导了永磁超环面电机驱动系统的时变数学模型；然后基于极值原理和公式法，得到永磁超环面电机输出转矩与交直轴电流的函数关系；结合闭环反馈得到行星轮转子的位置信息，搭建了该电机的MTPA控制系统，并对MPTA控制策略下的超环面电机响应性能进行了仿真分析。仿真结果表明，MTPA控制策略能够提高超环面电机电磁转矩的利用率，有效降低该电机的功率损耗，同时该控制系统具有良好的抗扰性能以及对参数变化的鲁棒性。     

基于双机械端口电机的新型电力无级变速系统研究

在先进深度混合动力系统中,行星齿轮机构将内燃机、发电机和电动机连接在一起构成电力无级变速混合动力系统,无论车速如何变化,内燃机总是工作在高效区域,提高了混合动力车辆的燃油经济性.但是,这种系统也存在结构复杂、体积较大的问题.本文研究了基于双机械端口电机的新型电力无级变速系统设计原则、永磁式双机械端口电机控制策略,并对这种系统在混合动力汽车应用中的工作模式进行了分析;研制了一台缩小比例永磁式双机械端口电机样机,实验验证了设计的有效性,模拟混合动力整车运行进行了典型循环工况实验和分析.     

新型混合动力客车整车控制与仿真研究

以新型混合动力客车为对象,通过对各个部件的特性以及工作中相互影响进行分析,确立了单电机纯电模式、串联模式、双电机纯电模式、混联模式下的整车控制策略,并在相关参数确定的基础上,在中国典型城市公交循环下对该混合动力整车控制器进行了硬件在环仿真测试,结果表明各模式下的整车控制策略是有效、可靠的,同时也证明了相比传统客车,新型混合动力客车在该控制策略下有较好的燃油经济性。     

基于双定子永磁电机的混合动力汽车调速系统建模与仿真

为了提混合动力汽车的综合效率,提出了一种以双定子永磁无刷电机为功率分配装置的新型串联式混合动力汽车的电子无级调速(E-CVT)系统.在分析电机数学模型的基础上搭建了双定子永磁无刷电机(DSPMBL)的Matlab/Simulink仿真模型,同时引入了按转子磁链定向的异步电动机矢量控制策略,建立了该新型混合动力汽车调速系统的稳态和动态仿真模型,并对整个系统进行了仿真研究.仿真结果表明,该调速系统不仅具有E-CVT的功能,而且可以有效地提高整车效率.     

混合动力车用复合结构永磁电机中磁场耦合

作为混合动力车中的电气无级变速器,复合结构永磁电机具有使内燃机独立于路况负载运行于高效率区、提高燃油经济性、降低排放等优点。主要针对混合动力车用新型复合结构永磁电机中的磁场耦合问题展开研究。首先将混合动力车用永磁电机与丰田Prius系列混合动力车中的丰田混合动力系统(THS)进行参数匹配,得到复合结构永磁电机的设计参数,并使二者具有相同的动力驱动性能;然后建立复合结构永磁电机的内部等值磁路模型,并以此为基础探索复合结构永磁电机内部磁场耦合规律;最后,利用2D-Ansoft有限元软件仿真分析复合结构永磁电机在不同工作模式下的内部磁场分布,并提出其内部磁场解耦设计方案,为复合结构永磁电机在混合动力车中的进一步应用奠定理论基础。     

新型定子永磁式双转子电机运行模式分析与实验研究

提出一种混合动力汽车(hybrid electric vehicle,HEV)用新型定子永磁式双转子电机(stator-permanent-magnet double-rotor motor,SPM-DRM),采用双凸极式电机结构简化了中间转子,有效提高中间转子的机械强度,并克服了双转子永磁同步电机研究中存在的中间转子永磁体散热难的问题。分析SPM-DRM应用于HEV的能量传递原理,结合有限元分析所得电机电磁参数,建立了 SPM-DRM 的数学模型,仿真分析了 SPM-DRM 的多工况运行模式;研制了实验原理样机并搭建基于 SPM-DRM 的动力混合系统实验平台,完成起动运行、纯电动驱动、混合驱动等多种典型工况的实验与分析。实验结果验证了理论分析的正确性、样机设计和控制策略的合理性。为该类电机实际应用于混合动力汽车的进一步研究提供参考。     

新型双凸极永磁双转子电动机的电磁性能分析

为满足混合动力汽车多能源功率传输的需求,提出了一种新型双凸极永磁型双转子电动机。在确定其结构尺寸的基础上,通过有限元分析法对电机的磁链、反电势以及电感等电磁性能进行了分析,并通过场路耦合法建立电机及其驱动控制系统的瞬态联合仿真模型,仿真结果表明该电机继承了双凸极永磁电动机优点,结构简单且具有较高的可靠性和功率密度,同时由于双转子的存在,能实现不同工况下的内、外电机能量流的合成与分配,验证了该电机在混合动力系统中的可行性,也为研究该类电机的系统控制策略提供理论基础。     

定子永磁式双转子电机设计与实验研究

提出一种应用于混合动力汽车驱动系统的新型定子永磁式双转子电机,即将双转子电机概念与永磁磁通切换电机相结合,以获得高转矩密度、低转矩脉动及高功率密度,满足混合动力系统对于小型轻量化及平稳运行的需求。本文对新型定子永磁式磁通切换双转子电机的拓扑结构及其混合动力驱动系统的工作原理进行了介绍,详细分析了内外电机的设计方法及基于转矩脉动最小的尺寸优化,并利用有限元方法对电机电磁性能进行了仿真。仿真表明了电机设计的合理性,通过原理样机实测数据验证了电机设计的有效性,并显示了内外电机具有的快速响应性能,说明此结构双转子电机可有效提高转矩密度,减小转矩脉动,通过合理设计能满足HEV应用功率需求。     

混合动力汽车用新型磁通切换双转子电机性能分析

设计一种混合动力汽车用新型磁通切换双转子电机,提出一般设计优化方法并分析其电磁性能及动态特性。首先,介绍了此双转子电机的结构及工作原理。然后,针对此类双转子电机的设计与优化提出了一般的设计方法及优化原则。最后基于有限元分析软件分析此新型双转子电机静态及动态特性,包括电机电感特性,空载特性,转矩特性及电机效率。研究结果表明该双转子电机内外耦合程度很小,具有较高的功率密度、效率和可靠性,控制灵活,并能解决中间转子散热困难这一技术难题。该研究为此类双转子电机优化设计及其控制策略的研究提供了理论基础。     

混合动力车用双凸极永磁电动机设计

混合动力车用电机的性能直接关系到汽车本身性能和燃油的经济性。采用双凸极永磁电机(DSPM)作为小排量ISG轻度混合动力汽车的车载电机。通过对双凸极永磁电机的有限元分析,采用类比法设计电机的结构参数,以及对样机的实验分析,基本满足了混合动力车的使用要求。     

混合动力汽车用复合结构永磁同步电机控制系统硬件设计

介绍了复合结构永磁同步电机混合动力系统的基本结构。针对其双转子结构和混合动力汽车背景,由一片DSP同时控制定子电机和双转子电机,由ARM负责通讯,最终完成了控制系统驱动、控制和通讯三大功能模块设计,为实现高效四象限能量变换提供了硬件平台。     

混合动力汽车用开关磁阻电机设计

针对混合动力汽车中开关磁阻电机启动发电一体化工作要求,研究了开关磁阻电机设计方法,采用Ansoft仿真软件对参数进行了仿真,结果表明开关磁阻电机能作为启动发电机,在混合动力汽车中有很好的应用前景。     

48 V i-BSG混合动力汽车电机设计与测试验证

48 V i-BSG(带传动的智能一体化起动/发电机)电机是汽车混合动力系统的核心零部件。电机具有起动、发电以及能量回收、动力辅助的功能,因此提升发动机低速区域的性能可以获得较好的排放与油耗指标。为了获得电机优良的性能指标,采用电磁学仿真软件,对电机的电磁结构进行优化设计。阐述了电机工作模式以及相应的控制策略。最后进行工程样机的制造和测试验证,结果表明电机性能达到设计指标。与法雷奥公司同类产品进行对比分析得出,在具备相同性能条件下,所设计电机有体积小、低成本等优点,为推向市场应用奠定了坚实的基础。     

新型双转子磁通切换电机的设计及转矩特性的研究

磁通切换电机具有功率密度高、转矩密度大等优点,并且具有较宽的调速范围,在混合动力汽车上受到广泛应用。针对混合动力汽车需要电动机提供较大出力的需求,本文设计了一台新型双转子磁通切换电机,并采用有限元仿真进行了验证,结果表明该电机的输出转矩比传统的磁通切换电机提高了10%。最后通过优化定子齿的结构来削弱齿槽转矩,并取得了很好的效果。     

基于自适应谐振调节器的变速恒频风力发电双馈驱动研究

在常规矢量控制策略中，通常采用空间矢量PWM技术获得较高的电压利用率。但双馈发电机多运行在同步转速 范围内，这使双馈电机调速时的转子电势通常比电网电压低，因此转子侧变流器适合采用正弦波PWM(SPWM)控制。对此，提出一种基于自适应谐振调节器的双馈电机矢量控制策略。该控制策略采用SPWM控制，实现了相对于转子静止(电频率)的abc坐标系中转子电流的无静差控制，且具有常规矢量控制策略中有功功率和无功功率解耦控制的特点。另外，对自适应谐振调节器参数设计及其DSP实现进行了讨论。仿真与试验验证了控制策略的正确性。