内置式永磁同步电机(永磁同步电机型号表)
摘要
针对燃料电池汽车使用大功率DCDC变换器带来的高成本与效率损失问题,提出了将双绕组永磁同步电机引入燃料电池汽车系统的设计思路,利用两套绕组间的互感关系替代DCDC变换器。首先根据电磁感应原理以及双dq建模的方法建立了双绕组永磁同步电机的数学模型,分析了在双dq坐标系下两套绕组间的耦合关系及其对电机输出转矩的影响。其次在燃料电池汽车系统下,阐述了双绕组永磁同步电机驱动系统的用法,针对汽车处于停车状态时,采用q轴零电流d轴磁场交替变化的矢量控制方法,研究电机在保持零转矩转速状态下,从燃料电池经由双绕组电机到二次电池的能量传递问题。最后通过仿真分析和实验验证了模型及所提出的零转矩转速条件下绕组间能量交换方法的正确性。
引言
燃料电池具有高能量密度、高效率、零排放等特点,能够有效的提高新能源汽车的续驶里程、经济性以及环境友好性,燃料电池汽车也因此成为国家下一阶段新能源汽车的重点发展方向〔1〕。但是现阶段的燃料电池汽车均使用大功率DCDC〔25〕变换器,不但价格昂贵,还会有效率损失。本文在燃料电池汽车系统中引入技术成熟、成本低廉的双绕组永磁同步电机,用以替代含有DCDC变换器的系统构型。燃料电池和二次电池(主要指车用锂离子动力电池)既可以联合驱动电机,也可以独立驱动电机,还可以实现燃料电池能量向二次电池能量的转换,另外二次电池通过电机的制动功能可实现车辆的制动能量回收。既可以提高效率,又可以节约成本,还可以降低系统的复杂度,提高可靠性。
本文引入的双绕组永磁同步电机拥有两套独立的三相绕组,此类拥有多套绕组的多相电机具有低电压大功率输出、容错性能良好以及转矩脉动小等优点〔68〕。目前对于双绕组电机已有文献研究资料,文献〔9〕采用脉宽调制的方法,抑制了双绕组电机的谐波电流,从...
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