電動汽車電機控制器

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發(fā)布時間：2014/9/4 10:00:55
作者：銀河電氣

一電機控制器的概述

　　根據(jù)GB/T 18488.1-2001《電動汽車用電機及其控制器技術(shù)條件》對電機控制器的定義，電機控制器就是控制主牽引電源與電機之間能量傳輸?shù)难b置、是由外界控制信號接口電路、電機控制電路和驅(qū)動電路組成。
　　電機、驅(qū)動器和電機控制器作為電動汽車的主要部件,在電動汽車整車系統(tǒng)中起著非常重要的作用,其相關(guān)領(lǐng)域的研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

二電機控制器的原理

電機控制器原理圖

圖1　汽車電機控制器原理圖

　　電機控制器作為整個制動系統(tǒng)的控制中心，它由逆變器和控制器兩部分組成。逆變器接收電池輸送過來的直流電電能，逆變成三相交流電給汽車電機提供電源。控制器接受電機轉(zhuǎn)速等信號反饋到儀表，當(dāng)發(fā)生制動或者加速行為時，控制器控制變頻器頻率的升降，從而達到加速或者減速的目的。

三電機控制器的分類

01直流電機驅(qū)動系統(tǒng)

　　電機控制器一般采用脈寬調(diào)制(PWM)斬波控制方式，控制技術(shù)簡單、成熟、成本低，但效率低、體積大等缺點。

02交流感應(yīng)電機驅(qū)動系統(tǒng)

　　電機控制器采用PWM方式實現(xiàn)高壓直流到三相交流的電源變換，采用變頻調(diào)速方式實現(xiàn)電機調(diào)速，采用矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制策略實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)矩控制的快速響應(yīng)。

03交流永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)

　　包括正弦波永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)和梯形波無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)，其中正弦波永磁同步電機控制器采用PWM方式實現(xiàn)高壓直流到三相交流的電源變換，采用變頻調(diào)速方式實現(xiàn)電機調(diào)速；梯形波無刷直流電機控制通常采用“弱磁調(diào)速”方式實現(xiàn)電機的控制。由于正弦波永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)低速轉(zhuǎn)矩脈動小且高速恒功率區(qū)調(diào)速更穩(wěn)定，因此比梯形波無刷直流電機馳動系統(tǒng)具有更好的應(yīng)用前景。

04開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)

　　開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)的電機控制一般采用模糊滑模控制方法。目前純電動汽車所用電機均為永磁同步電機，交流永磁電機采用稀土永磁體勵磁，與感應(yīng)電機相比不需要勵磁電路，具有效率高、功率密度大、控制精度高、轉(zhuǎn)矩脈動小等特點。

四電動控制器的相關(guān)術(shù)語

　　1、額定功率：在額定條件下的輸出功率。

　　2、峰值功率：在規(guī)定的持續(xù)時間內(nèi)，電機允許的最大輸出功率。

　　3、額定轉(zhuǎn)速：額定功率下電機的轉(zhuǎn)速。

　　4、最高工作轉(zhuǎn)速：相應(yīng)于電動汽車最高設(shè)計車速的電機轉(zhuǎn)速。

　　5、額定轉(zhuǎn)矩：電機在額定功率和額定轉(zhuǎn)速下的輸出轉(zhuǎn)矩。

　　6、峰值轉(zhuǎn)矩：電機在規(guī)定的持續(xù)時間內(nèi)允許輸出的最大轉(zhuǎn)矩。

　　7、電機及控制器整體效率：電機轉(zhuǎn)軸輸出功率除以控制器輸入功率再乘以100%。

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