在目前全球能源危机和温室效应越来越严重的情况下,电动车(Electric Vehicle)以其无污染、低噪声、效率高,便于操作等优点,越来越受到人们的青睐。本课题与华中科技大学辜承林教授联合,为苏州益高电动车辆制造有限公司设计旅游车无刷电机驱动系统。课题结合现代CPU技术、数字技术和电力电子技术,设计了一款以无位置传感器无刷直流电机为动力的大功率汽车轮毂驱动控制器。 本课题采用辜老师设计的“横向磁通无刷直流电动机”为控制对象。本文首先分析了无刷直流电机的数学模型和无位置传感器的反电势过零点检测的基本原理,从整体上对控制系统的各个方面进行了讨论并确定了整体设计方案。在课题中,本人采用DSP 2407A作为控制核心,以功率MOS管为逆变器件,研制出系统硬件,用C语言编制了系统软件。鉴于该课题在大电流等级的无刷直流电机应用中,国内外尚无先例,本项目在开发实验中,对无位置传感器无刷电机的起动和反电势过零检测作了大量的研究工作,取得许多有益的科研实践经验。通过对电机的起动过程和位置检测方法进行的一些有效改进措施,使得电机达到较好的运行性能和操控特性。 实验结果表明本项目设计方案有效可行,研制的无位置传感器无刷直流电机控制器达到设计的预期基本性能指标。
上传时间: 2013-06-10
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在目前全球能源危机和温室效应越来越严重的情况下,电动车(Electric Vehicle)以其无污染、低噪声、效率高,便于操作等优点,越来越受到人们的青睐。本课题与华中科技大学辜承林教授联合,为苏州益高电动车辆制造有限公司设计旅游车无刷电机驱动系统。课题结合现代CPU技术、数字技术和电力电子技术,设计了一款以无位置传感器无刷直流电机为动力的大功率汽车轮毂驱动控制器。 本课题采用辜老师设计的“横向磁通无刷直流电动机”为控制对象。本文首先分析了无刷直流电机的数学模型和无位置传感器的反电势过零点检测的基本原理,从整体上对控制系统的各个方面进行了讨论并确定了整体设计方案。在课题中,本人采用DSP 2407A作为控制核心,以功率MOS管为逆变器件,研制出系统硬件,用C语言编制了系统软件。鉴于该课题在大电流等级的无刷直流电机应用中,国内外尚无先例,本项目在开发实验中,对无位置传感器无刷电机的起动和反电势过零检测作了大量的研究工作,取得许多有益的科研实践经验。通过对电机的起动过程和位置检测方法进行的一些有效改进措施,使得电机达到较好的运行性能和操控特性。 实验结果表明本项目设计方案有效可行,研制的无位置传感器无刷直流电机控制器达到设计的预期基本性能指标。
上传时间: 2013-04-24
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混合动力汽车作为解决汽车节能、降低排放的汽车工业新技术,具有低污染和低油耗的特点,尤其在油价日益攀高的今天,成为国内外汽车发展的新热点。驱动控制器作为混合动力汽车中的主要部件,在混合动力汽车中起到至关重要的作用,对其进行研究具有重要的理论和现实意义。 本文首先比较了常见的几种电动汽车的性能,概括了混合动力汽车的优点,介绍了混合动力汽车发电机/电动机一体化技术的发展现状;其次探讨了几种常用交流电动机的性能优劣。由于永磁同步电机具有高效、高功率密度以及良好的调速性能,因此该电机成为本课题混合动力汽车传动中所使用的电机,论文建立了永磁电动机的数学模型,分析了矢量控制原理;在矢量控制原理的基础上,设计出了基于TMS320F2812的永磁同步电机矢量控制系统的硬件结构,详细阐述了旋转变压器及其解码芯片在系统中的角度和速度的检测原理以及系统中其他重要的单元。设计了系统的软件结构,详细阐述了关键子程序如电流采集、位置检测程序和SVPWM产生子程序:使用UG软件设计出控制器的壳体。最后进行了实验研究,给出SVPWM波形、相电流波形,进行了全文总结,提出了下一步工作的建议。
上传时间: 2013-05-21
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电驱动桥由电机、逆变器、电驱变速器三大部件构成三大核心部件。电驱动桥主要由逆变器、电机、电驱变速器三大核心部件组成,此外针对逆变器和电机的散热以及变速器的润滑,分别需要水路和油路的循环运行,从而也有一些泵阀附件单电机系统无法兼顾加速和续航,双电机需求崭露头角。单电机系统的电动汽车,一般要求电机的总功率略小于电池电化学反应产生的输出功率,在电池容量不变条件下,如需提高动力性能,需要电机峰值功率做的比电池大,这样在加速和减速过程中,电池的能力将完全发挥。但在正常工况下,电机的功率富裕了很多,造成其效率下降,续航里程下降。双电机通过匹配电池和电机功率解决了单电机系统的问题,双电机的原则是电池和电机功率匹配,加速过程中,双电机同时工作,总电机功率提高,让电机的峰值功率和电池的峰值功率匹配。平常行驶时,单电机工作,总功率下降,基本和电池额定功率持平。若载荷较小时,前电机工作,载荷较大时,后电机工作,提升能效,兼顾加速和续航。
上传时间: 2022-07-09
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电动车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆,电动车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在景区运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。电机驱动及控制系统是电动汽车的核心,本文主要设计的是电动游览车用异步电动机的驱动控制系统。 本文设计了以IGBT作为开关元器件的主电路结构,通过多次改进结构,并设计采用了具有硬件互锁功能的驱动电路,进一步提高了主电路的可靠性。以TI公司生产的TMS320LF2407A芯片为系统控制核心,设计了控制电路以及保护电路;编写了以矢量控制作为核心算法、空间电压矢量控制作为PWM控制方式的控制程序。通过研究单神经元矢量控制的原理,进行了仿真,验证了单神经元矢量控制具有更好的快速性、鲁棒性和自适应性。 通过大量的实验和实际现场装车调试证明,本文设计的异步电动机控制系统可靠性高,动态性能良好,控制简单,适合在蓄电池供电的逆变器应用场合(电动车)。
上传时间: 2013-04-24
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随着全球汽车保有量的与日俱增,能源危机和环境污染正逐渐成为制约世界汽车工业发展的瓶颈。而新兴的混合动力汽车(HEV)在节能和排放上的优越性正逐步体现出来。由于采用“油、电”配合的方式来驱动车体,其所搭载电动机及其驱动控制系统的研究则成为混合动力汽车研发中的关键技术之一,它直接决定着整车的动力性,燃油经济性和排放指标。 论文首先比较了常见的几种电动汽车的性能,概括了混合动力汽车的优点,介绍了混合动力汽车电机及其控制系统技术的发展现状;其次探讨了几种常用交流电动机的性能优劣,由于永磁同步电机具有高效、高功率密度以及良好的调速性能,本文混合动力汽车传动系统选用永磁同步电机;根据混合动力汽车所搭载电动机在功率和扭矩上的要求以及永磁同步电机在结构上的特点,选取了发动机电机系统的结构布置形式;论文建立了永磁同步电动机的数学模型,分析了永磁同步电动机矢量控制的原理;设计了基于TMS320F2812DSP的永磁同步电动机矢量控制系统,详细阐述了功率驱动电路,速度及位置检测电路,电流反馈及过流保护电路,CAN通讯模块等系统中重要的组成单元;软件采用模块化的结构,阐述了关键子程序如电流采集、位置检测程序和SVPWM产生子程序。 最后,搭建了实验平台,对硬件进行了调试和修改,通过样机及系统台架试验,取得了大量的实验数据,检验了所设计样机的特性,发现其制作过程中的不足,并实现了电机控制系统的闭环控制,从而达到了对混合动力汽车用永磁同步电动机控制系统的探索与研究的目的。
上传时间: 2013-05-23
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IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极型品体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFEt高输入阻抗和GT的低导通压降两方面的优点。IGB综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。成为功率半导体器件发展的主流,广泛应用于风电、光伏、电动汽车、智能电网等行业中。在电动汽车行业中,电机控制器、辅助动力系统,电动空调中,IGBT有着广泛的使用,大功率IGB多应用于电机控制器中,由于电动汽车电机控制器工作环境干扰比较大,IGBT的门极分布电容及实际开关中存在的米勒效应等寄生参数的直接影响到驱动电路的可靠性1电机控制器在使用过程中,在过流、短路和过压的情况下要对1GBT实行比较完善的保护。过流会引起电机控制器的温度上升,可通过温度传感器来进行检测,并由相应的电路来实现保护;过压一般发生在IGBT关断时,较大的di/dt会在寄生电感上产生了较高的电压,可通过采用缓冲电路来钳制,或者适当降低开关速率。短路故障发生后瞬时就会产生极大的电流,很快就会损坏1GBT,主控制板的过流保护根本来不及,必须由硬件电路控制驱动电路瞬间加以保护。因此驱动器的设计过程中,保护功能设计得是否完善,对系统的安全运行尤其重要。
上传时间: 2022-06-22
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五大质量工具 分析工具 6 标准l流程体系 珍藏!TS16949的五大手册[汽车精华].pdf 一文讲透汽车整车与零部件在各国工业中的重要性.pdf 五大质量工具之SPC.pdf 五大质量工具之PPAP.pdf 五大质量工具之FMEA.pdf 无刷直流电机运行原理与基本控制方法.pdf 电动汽车技术发展现状及趋势-20171109.pdf 电池热管理系统.pdf 扒一扒君:带您扒新能源动力电池[汽车精华].pdf 【干货】锂动力电池简介.pdf 【干货】电池热管理方案及应用分享.pdf EV-TEST 电动汽车评分细则.pdf BMS功能安全开发流程详解.pdf …………
上传时间: 2013-06-22
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蓄电池组作为一种清洁、绿色能源得到了越来越广泛的应用,性能价格比及容量不断提高的新型动力蓄电池如锂电池、镍镉电池、镍氢电池等在电动汽车、电动自行车、磁悬浮列车和舰船的驱动和电源系统中将有广阔的应用前景。如何进一步提高蓄电池组的使用寿命、充放电能力及可靠性,并满足系统的要求,是当前该领域国内外专家、工程技术人员所瞩目和亟待解决的问题。本文的研究工作正是旨在建立一套智能蓄电池组管理系统(BMS)的软硬件平台,研究如何对蓄电池组进行监测、管理,提高运行可靠性;提高其使用寿命、消除外界不利影响;研究合理的充放电算法,并在此基础上开发研制出能投入实际使用的产品样机。 论文阐述了镍氢电池的工作原理、充放电理论和算法,蓄电池组的发展与动向;建立了基于大电流充放电理论基础的智能蓄电池组硬件平台,并开发了相应的软件。整个管理系统采用数字信号处理器TMS320LF2407A作为主控CPU,结合大容量复杂可编程逻辑器件M4A3—256/160构成电量采集系统,采用智能功率模块IPM进行充放电控制,配合液晶显示和键盘控制的人机交互界面,串行E2PROM数据存储、时钟芯片进行计时,预留CAN通讯接口。该系统有较强的功能,使用方便、可靠,适合于作为研究蓄电池组充放电理论和算法以及其它措施的平台并作为产品化的试验基础。论文研制的样机可应用于电动汽车或磁浮列车用动力电池组的监测、管理。
上传时间: 2013-04-24
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开关磁阻电机(SR电机)驱动系统(SRD)是一种先进的机电一体化装置,但是其较大的振动噪声和转矩脉动问题制约了SRD的广泛应用。本文以减小SR电机振动噪声和转矩脉动为主题展开理论分析和实验研究。主要内容有:由于径向力引起的定子径向振动是SR电机噪声的主要根源,因此径向力的分析和计算是研究SR电机振动噪声的基础。本文利用磁通管法推导出径向力的解析表达式,定性分析了径向力与电机结构参数等之间的关系。根据虚位移原理,推导出基于矢量磁势的电磁力计算公式。该计算方法求解电磁力时只需进行一次磁场计算,不但减小了计算量,同时计算精度较传统虚位移法高。利用这一计算方法,求出了实验样机的转矩及径向力的精确数值解。针对在SRD性能仿真时,传统的非线性插值不但耗时,而且对有限元计算数据量要求高的问题,本文利用人工神经网络强大的非线性模型辨识能力,成功进行了SR电机磁链反演和转矩计算的模型训练,最后建立了基于人工神经网络的SR电机精确解析数学模型。因为SR电机本体结构形式的选择问题与振动噪声大小有着密切的关系。本文从噪声辐射和振动幅值角度探讨了SR电机主要尺寸的确定;接着从对称性、力波阶数等角度研究了SR电机相数及绕组连接方式、极数、并联支路数的选择问题。并对一些常用的降低电机机械噪声的措施和方法进行了综述。系统振动特性的研究对于减小振动噪声十分重要。本文从振动系统的运动方程出发,导出了从激振力到振动加速度的传递函数和系统的自由振动解;然后利用机电类比法得出了SR电机定子系统的固有频率以及振动振幅的解析解,定性分析了影响振动振幅的各种因素;最后利用基于能量法的有限元解法,通过建立不同的散热筋结构形式、高度、根数以及形状的SR电机三维有限元模型,分析得出了最有利于降噪和散热的散热筋结构是高度高、根数多、上窄下宽的梯形截面的周向散热筋的结论。通过建立不同绕组装配工艺下的SR电机三维有限元模型,分析得出了加强绕组刚度可以提高系统低阶固有频率的结论。通过比较实验样机的模态分析结果和运行实验结果,证实了模态分析的有效性。仿真是计算SRD系统性能和预估电机振动的有效手段。本文在用MATLAB建立SRD系统的非线性动态仿真模型的基础上,对SRD系统进行了稳态性能仿真、动态性能仿真以及负载突变仿真。接着利用稳态性能仿真,综合考虑最大平均转矩和效率这两个优化目标,对SR电机的开关角进行了优化。最后结合由磁场有限元计算得到的径向力数据表和稳态性能仿真,通过非线性插值得到径向力的波形,然后对径向力波形进行了频谱分析,从而找到其主要的谐波分量。在电机设计阶段避免径向力波主要频谱分量与SR电机定子的固有频率接近而引起共振是降低SR电机噪声的首要条件。合适的控制策略对于SR电机减振降噪是必不可少的。本文理论推导出三步换相法的时间参数取值公式。仿真证明本取值公式较原先文献的结论在阻尼比较小时有更好的减振效果。针对SR电机运行中可能出现多个模态振形被激发出来的情况,利用数值优化法对三步换相法的时间参数进行了优化,使得减振效果整体最佳,所提的数值优化方法对两步换相法同样有效。在分析已有的直接瞬时转矩控制的基础上,针对其不足之处,提出了转矩定频控制取代内滞环的方法、开始重叠区域的转矩控制方法、最佳开关角度二次优化法和时间参数优化的三步换相法等新的控制方案。动态仿真证明这些方案是切实有效的,达到了预期效果。最后在直接瞬时转矩控制的每一次转矩斩波都使用三步换相法,和在相关断时刻根据实际电平灵活选用两步或三步换相法以减小电机振动噪声,并提出了考虑减振要求的开关频率设计方法,最终形成了一套完整的降低振动噪声和转矩脉动控制策略。设计并研制了基于TMS320LF2407DSP的SR电机控制器。根据控制策略要求,选用了不对称半桥功率电路拓扑结构;出于降低成本以及提高可靠性考虑,采用了MOSFET双路并联电路方案。在控制软件中实现了本文所提出的降低SR电机振动噪声和转矩脉动控制策略。本文最后对实验样机进行了静态转矩的测量实验,对比转矩测量值与转矩有限元计算值,验证了磁场有限元计算的有效性。然后对实验样机进行了空载与负载、电流控制与转矩控制、低速斩波与高速单波、是否采用两步或三步换相法等一系列对比运行实验,对比各种实验结果,充分证实了本文所提出的降低振动噪声和转矩脉动控制策略的有效性。本课题组承担了国家十·五863计划电动汽车重大专项:“EQ6110HEV混合动力城市公交车用电机及其控制系统”(2001AA501421)。本文的研究是在该项目的资助下完成,并且本文关于电机本体结构形式、散热筋结构和机械降噪措施等的结论已在该项目的60kW实验样机上得到证实。
上传时间: 2013-07-05
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