电动汽车直流电动机驱动控制策略分析.pdf

"电动汽车直流电动机驱动控制策略分析" 本文主要讨论了电动汽车直流电动机驱动控制策略的分析。电动汽车的驱动电动机可以分为两大类：即有换向器的电动机和无换向器的电动机。本文深入分析了带换向器的直流电动机，以满足电动汽车需求的驱动控制策略，以及相配套的DC-DC转换器的工作模式和再生制动控制方式，使电动汽车各项性能指标得到合理匹配。 电动汽车的驱动系统是电动汽车的心脏，它的任务是高效率地将蓄电池的能量转化为车轮的动能，或者将车轮上的动能反馈到蓄电池中。从功能的角度看，电动汽车的电动机驱动系统可以分为电气和机械两大系统。电气系统由电动机、功率转换器和电子控制器等3个子系统组成，而机械系统主要包括机械传动装置（是可选的）和车轮。其控制目标是驱动电动机，对电动机的要求能够频繁地启动、停车、加速、减速，低速或爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，并要求变速范围大。 直流电动机一直在电驱动领域有着突出的地位。直流电动机控制由一串电阻器与电动机串联或并联形成。电动机的电压等于电池电压减去电阻器上的电压降，并通过运用接触器短路一部分电阻而使电压升高。直流电动机的电阻控制的基本结构如图1所示，图中A、B、C和D是外部控制接触器。这种系统只适用于在额定转速运行和启动时只要求平稳加速的电动汽车驱动系统。虽然这种电阻控制方式简单且价廉，但由于大量的能量以热的形式损失了，因而其效率很低。另外，它不能进行平滑控制，因而运行不平稳。 随着功率电子器件的迅速发展，这种电阻控制方式只在电动汽车早期使用。目前直流斩波控制方式由于效率高、可控制性好，且根据所选的加速度，能平稳加速到理想的速度，该控制方式符合电动汽车驱动控制模式，图2显示出了用于直流电动机速度控制基本的一象限直流斩波器。 电动汽车直流电动机驱动控制策略分析还涉及到励磁绕组直流电动机的类型，如他励、串励、并励和短复励等。每种类型的直流电动机都有其特定的特性和优缺点。例如串励直流电动机，励磁电流与电枢绕组的电流相等，转矩增加伴随着电枢电流的增加及磁通的增加，结果，转速下降使电源电压与感应电压保持平衡，转矩与转速总是反比关系。 本文对电动汽车直流电动机驱动控制策略进行了深入分析，讨论了直流电动机的类型、特性和优缺点，并对电动汽车驱动控制策略进行了总结和分析。