基于dsp之电动汽车用永磁电机驱动体系概述

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1、基于DSP之电动汽车用永磁电机驱动体系概述第1章绪论1.1课题的研究背景和意义近些年来，随着经济的快速发展，特别是汽车工业的飞速发展，全球的能源危机和环境污染问题已经日益严重，成为各国关注的重点。汽车作为我们日常的交通工具，它无时无刻不带给我们方便，然而事物都是具有两面性的，它带给我们便利的同时，却也给我们的环境和资源带来了不利影响。伴随着环境的日益恶劣和资源能源的短缺，发展电动汽车是解决这一问题的方案之一。特别是对于我国这样一个人口众多的国家来说，随着雾霾天气的日益严重，发展电动汽车迫在眉睫。电动汽车是全部或者部分依赖于电机驱动系统的这样一种汽车，

2、主要是以动力电池作为能量。随着电机控制技术、电力电子技术、微电子技术等多个学科的发展，电动汽车一定会向着高效、节能、轻便等方向发展，具有良好的发展前景。同时电动汽车是以电能作为能量，所以不会像空气排放尾气造成环境的污染，现在发电的方式多种多样，比如太阳能、风能、水能等，所以对空气的污染做到了最低。因此，推广电动汽车不但有利于环境的保护石油能源的节约，而且有利于改善空气质量和对城市的噪音，可见电动汽车无论对哪方面的污染都是极其低的。所以，发展电动汽车对一个国家来说，是最佳的选择。经过几十年的发展，无论是直流电机还是交流电机的发展都趋近成熟，由于电动汽车

3、是一种新型的节约能源型汽车，它的一系列特殊性能就要求电动汽车用电机是与普通电机不一样的。永磁同步电机具有功率因数高、效率高、温升低、可靠性高等一系列的优点，所以能够符合电动汽车对电机特性的要求。..1.2国内外电动汽车的发展现状从动力技术上面来说，国内和国外电动汽车的发展主要分为纯电动、燃料电池和混合动力电动汽车三种类型。纯电动汽车是由蓄电池完全提供动力，燃料电池汽车是用燃料电池为汽车提供动力，是氧化剂和燃料经过催化剂的作用发生化学反应产生电能，而混合动力汽车则是采用电动机和内燃机这两种动力作为动力源。近些年来，伴随着环境的污染和能源的短缺，全世界都

4、在研发电动汽车，这一朝阳产业正向着产业化方向发展着[1]。我国电动汽车产业的研究开始于二十世纪六十年代，当时的幵发研究都是小规模特别零散的，更不要说投入使用了。大约从八十年代开始，国内开始兴起研究电动汽车这一领域，自此这一研究课题被我国列为科技攻关项目。同时，国内的一些企业和科研单位也相继的开始投入到电动汽车的研究中，也取得了一些不错的成果，纯电动汽车已经有了小规模的生产，其中主要用于工程车辆和公交车辆。随着国家政策的大力支持和各个科研院所不懈的努力，国内的各个汽车企业也加快了对电动汽车的研发和产业化生产的步伐。近几年来，电动汽车产业得到了快速而有质

5、量的发展。十二五规划中在未来的几年，一定要建立起包括电动汽车充电站在内的设施体系，包括一汽、上汽、东风、奇瑞、长安、比亚迪等国内比较有实力的汽车厂商都已经着手组建产业联盟，已经制定了电动汽车研发和生产的一系列计划。例如，在电动汽车方面取得不错成就的比亚迪公司，继混合动力车F3成功上市后，接下来又在北京推出了引起了世界轰动的纯电动汽车E6,这一成功推出，更加证明了我国产业化生产电动汽车的实力。E6是比亚迪自主研发的一款纯电动crossover，它兼容了SUV和MPV的设计理念，是一款性能良好的跨界车。它的续驶里程超过300公里，为同类车型之冠。.第2章

6、永磁同步电机的矢量控制原理2.1永磁同步电机的简介电机的作用是进行能量转换，在它的内部进行机械能和电能的双向变换，电能和机械能的相互转换是借助于定转子之间的电磁转换进行的，电机的励磁方式一共有两种：一种是电励磁方式，电机的定转子都有绕组，然后给电机接入控制电流，定转子之间就会产生旋转磁场，磁场之间的相互作用就实现电动机或者发电机的功能；另一种是通过永磁体励磁的方式，由于永磁体可以产生磁场，所以无需转子绕组，这样的励磁方式避免了电流通过绕组产生发热和损耗问题，提高了效率，取消了励磁绕组和励磁电源使得电机结构简单运行可靠而且永磁电机结构紧凑、体积小、重量

7、轻、容易维修。基于永磁电机这么多的优点，使其可以应用在国防、工农业生产乃至一些特别的场合，特别是随着永磁电机向着大功率化、高功能化和微型化方向发展，永磁电机的品种和应用领域将会不断的扩大。永磁同步电机的发展具有很长的历史。永磁同步电机又被称为正弦波电流驱动永磁无刷电动机。相对于方波电流驱动永磁无刷电动机，永磁同步电机避免了电流换向时产生的较大转矩脉动，具有更理想的伺服驱动性能。永磁同步电机及其启动系统是在以下基础上发展起来的：高性能钱铁硼永磁材料的出现及其性能的曰益提高；矢量控制理论的提出；高性能、高集成度的电子元器件以及专用集成电路的出现和应用，以

8、及大功率、大电流、高电压、高开关速度的功率电子器件的出现。高性能钱铁硼永磁材料的出现，提高了电机的功率密度、