三、交流感应电动机驱动系统

交流感应电动机可以分为笼型和绕线转子型异步电动机两类。在电动汽车中，使用的一般为笼型异步电动机。三相绕组放置在异步电动机的定子中，并产生旋转磁场，旋转磁场的转速和频率成正比。

1．  交流感应电动机特点

（1）交流感应电动机优点

转子是用铸铝将导条和端环以一体的结构铸造出来。由于转子绕组使用整体轻量化的材料，电动机能够实现高速运转。特别是在小型的笼型电动机中，生产成本低，结构坚固，易于维护。

此外，三相感应电机调速范围宽，响应快、运行可靠，低转矩脉动小、噪声低，不需要位置传感器。

（2）交流感应电动机缺点在效率方面，感应电动机略低于永磁同步电动机，同时，驱动电路复杂、成本高，功率密度偏低，有被新型永磁同步驱动系统逐步取代的趋势。

2．交流感应电机驱动系统控制技术

交流感应驱动系统必须通过逆变器将蓄电池输出的直流电进行变流处理。逆变器的工作原理，是通过电子开关及整流电路，将直流电逆变成交流电。感应电动机逆变器即便短路也不会产生反向电动势，所以没有出现紧急制动的可能性，可靠性能够得以保障，因此大量应用在高速电动汽车中。

交流感应电机调速方法有许多，其中以变频调速应用最为广泛。现代研究较多的调速方法包括 PWM 调速、变频变压控制（VVVF）、矢量控制（VC）和直接转矩控制（DTC）。这里，以后两种为例，对感应电机调速方法进行阐述。矢量控制（VC）的基本原理，是根据磁场定向原理，将定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量（励磁电流） 和产生转矩的电流分量（转矩电流），然后同时分别控制两分量的幅值和相位，从而达到控制电机转矩的目的。

矢量控制方式分为最大效率矢量控制方式和无速度传感器量控制方式。对于一般的矢量控制系统，励磁电流都保持常数，在轻载时增加消耗，存在效率相对较低问题。为解决这一问题，应使电机在任何负载条件下损耗最小，保证效率最大。

与矢量控制不同之处在于，直接转矩控制（DTC）直接控制输出转矩，根据输出特性，通过直接控制转矩和磁链来间接控制电流，不需要复杂的坐标变换，克服了矢量变换控制的复杂运算的缺陷，具有结构简单、转矩响应迅速、计算简单等优点。

但由于该方法只对单一矢量、转矩和磁链进行控制，存在谐波成分，造成低速特性差、开关频率不固定以及转矩脉动等缺点，限制了直接转矩控制方法在低速区的应用。

四、 SRD 开关磁阻电动机驱动系统

1．SRD 开关磁阻电动机的特点

（1）开关磁阻电动机的优点：

①定子线圈易于安装，整个结构牢固紧凑；

②转子无绕组，适合于高速运行，起动转矩大的优点在低速运行阶段同样明显；

③热耗大部分集中于定子，易于冷却，可有较高的最大允许温升；

④启动电流小，无明显的热量产生，延长了使用寿命；

⑤成本低，性能可靠。

（2）开关磁阻电机的缺点：

①相对永磁电机而言，能量转换功率密度和效率低；

②由于转矩脉动大，导致噪声大，特定频率下的谐振问题也较为突出；

③相数越多，接线也较多，主电路复杂。

2．SRD开关磁阻电机控制技术

上一页  [1] [2] [3] [4]  下一页