應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電流源型PWM逆變器研究.pdf

1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車領(lǐng)域的研究核心，以往的研究主要圍繞電壓源型PWM逆變器。近年來為了提高電動(dòng)汽車性能，對轉(zhuǎn)速輸出范圍、電機(jī)高速驅(qū)動(dòng)特性、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率和汽車級可靠性提出了更高的要求，電壓源型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的固有缺陷難以滿足需求。國際上研究具有升壓特性的電流源型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成為熱點(diǎn)，它能夠適應(yīng)輸入電壓變化范圍較大的場合，采用電感作為儲(chǔ)能元件，實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)和短路保護(hù)，結(jié)構(gòu)上可靠性更高，允許三相橋上、下橋臂直通。然而，電流源型逆變器應(yīng)用于電動(dòng)汽

2、車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，還存在著一些新的問題需要解決。本文以電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用的電流源型PWM逆變器為研究對象，進(jìn)行了如下研究：
　　借鑒電壓源型逆變器的矢量控制研究方法，建立了三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系以及同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的三相電流源型感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；基于轉(zhuǎn)子磁場定向，建立了感應(yīng)電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行修改以適應(yīng)電流源型電源的激勵(lì)方式，為深入研究電流源型電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)奠定理論基礎(chǔ)。
　　針對電流源型電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特性，設(shè)

3、計(jì)了三閉環(huán)控制系統(tǒng)。計(jì)算了基于轉(zhuǎn)子磁場定向的前饋解耦補(bǔ)償項(xiàng)，為兼顧系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)性能，由內(nèi)到外依次建立了電壓環(huán)路、電流環(huán)路和速度環(huán)路的傳遞函數(shù)。根據(jù)每個(gè)環(huán)路的性能要求，分別采用典型I型系統(tǒng)和典型II型系統(tǒng)的整定準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)了各環(huán)路的控制器參數(shù)，提高了控制系統(tǒng)性能。并且為了避免濾波電容與電機(jī)定子電感產(chǎn)生并聯(lián)諧振，采用有源阻尼法校正電壓環(huán)路的調(diào)節(jié)器參數(shù)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
　　為了避免由電壓源型逆變器調(diào)制信號經(jīng)過二-三邏輯轉(zhuǎn)換的復(fù)

4、雜運(yùn)算過程，提高計(jì)算速度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，本文設(shè)計(jì)了一種適用于電流源型PWM逆變器的直接SVPWM調(diào)制算法；并且針對電流源型逆變器調(diào)制策略中，直流側(cè)儲(chǔ)能電感電流不可控而出現(xiàn)母線電流斷續(xù)、泵升的問題，改進(jìn)了電流源型電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上提出了帶有母線電流調(diào)節(jié)的空間矢量調(diào)制策略，分析了母線電感電流的瞬時(shí)狀態(tài)，推導(dǎo)出母線電流穩(wěn)定運(yùn)行的最優(yōu)條件量化關(guān)系。根據(jù)系統(tǒng)性能要求，設(shè)計(jì)了直流側(cè)電感、濾波電容參數(shù)的取值范圍，通過仿真分析了濾波電容不