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电动汽车用外转子双凸极永磁电机控制原理及实现
资料介绍
本论文选用的是三相12/8极双凸极永磁电机作为电动汽车的驱动电机。之所以采用外转子结构,是因为此结构可以实现轮毂直接驱动,显著提高了驱动效率与汽车整体的性价比,是一种综合性能非常优越,适合电动汽车驱动用电机。主控芯片选用美国TI公司专门为电机控制而设计与生产的DSP芯片TMS320LF2407A。此芯片不但具有高速信号处理和数字功能所必须的体系结构特点,而且有专为电机控制应用提供单片机解决方案所必须的外围设备。从而最大限度地实现了电机的数字化控制,控制精度也相当高。 本文首先对近几年电动汽车的发展进行了概括,并对国内外双凸极永磁电机的发展现状进行了介绍；对双凸极永磁电机的特点和电磁原理进行了阐述,分析了电机的数学模型、基本方程；给出了电机在不同速度范围的两种控制策略；针对本课题研究的外转子双凸极永磁轮毂电机进行了电动状态及能量回馈状态下数学建模,并进行了仿真。采用TMS320LF2407A作为控制器的核心,对用于控制双凸极永磁电机的各种硬件资源进行了配置：根据电动汽车驱动系统的特点,研制了功率变换主电路,对电路的结构和相关参数进行了选择、设计、计算。采用富士R系列集成IGBT功率开关的智能功率模块7MBP50RA120作为功率变换器,有效提高了控制系统的稳定性和可靠性；设计了各种应用电路：转子速度和位置检测电路、电流斩波电路、键盘电路及显示电路等。 采用转速、电流双闭环系统,利用PI数字调节,发出相通断信号和PWM信号,控制智能功率模块7MBP50RA120的工作。同时利用仿真给出了控制系统的各种特性曲线,并分析了曲线的特性。
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