电动汽车用永磁同步电机驱动系统的高性能控制.pdf

电动汽车是当今新能源汽车领域的核心，而永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）作为电动汽车的主要动力源，其驱动系统的高性能控制是至关重要的。本文将详细探讨电动汽车用永磁同步电机驱动系统的高性能控制技术和策略。 内嵌式永磁同步电机（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM）具有高效、高功率密度和优秀的弱磁扩速性能，这些特性使其在电动汽车中成为首选。IPMSM的优势在于其磁场由内置的永磁体提供，减少了外部励磁的需要，从而提高了整体效率。 文章中提到，控制系统的硬件设计选用了TC1797作为主控芯片，这是一种专用的电机控制微处理器，具备高速处理能力和丰富的接口，能够实现对电机的精确控制。硬件系统的设计需要考虑驱动电路的稳定性、电磁兼容性以及热管理等因素，以确保驱动系统的可靠运行。 在软件控制策略方面，采用了最大转矩电流控制（Maximum Torque per Ampere, MTPA）结合电压负反馈闭环的弱磁控制方式。MTPA策略通过优化电流分布，使电机在给定电流下产生最大的转矩，提升了起动性能和调速范围。同时，电压负反馈闭环控制则可以维持电机电压稳定，确保电机在不同工况下的稳定运行。弱磁控制则是通过减小电机的励磁电流，扩展电机的最高运行速度，提高其运行效率和功率密度。 为了验证所设计驱动系统的性能，进行了实际的测试。实验结果显示，驱动系统的弱磁扩速倍数达到3.5，这意味着电机可以在极宽的转速范围内工作。系统的峰值效率高达95%，并且超过85%效率的区域覆盖了超过80%的工作区间，这充分证明了该控制技术的高效性和可行性。 电动汽车的能源利用效率和续航里程很大程度上取决于电机驱动系统的性能。因此，针对IPMSM的高性能控制技术研究对于提升电动汽车的整体性能至关重要。这种控制技术不仅可以优化电机的运行效率，降低能耗，还能够增强车辆的动力性和驾驶舒适性。随着电动汽车的普及，对驱动系统控制技术的深入研究和优化将不断推动这一领域的发展，进一步提升电动汽车的市场竞争力。