计及铁耗的混合励磁磁通切换电机最优控制策略研究

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1、隶．轫大·嘤工程硕士学位论文万方数据计及铁耗的混合励磁磁通切换电机最优控制策略研究本论文获国家自然科学基金项目(51177013)利江苏省产。子：研前瞻性联合研究项日(BY2012195)资助。万方数据OPTIMALEFFICIENCYCONTROLST脚EGYFORHYBRID—EXCITEFLUX—SWITCHINGMACH玳EWHICHCONSIDERIRONLOSSAThesisSubmittedtoSoutheastUniversity删必㈣㈣Y270考列芝FortheProfessionalDegreeo

2、fMasterofEngineeringBYXiongZhenSupervisedbyProfessorChengMingandProfessorHuaWeiSchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使

3、用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任伺贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：么奄日期：2啤东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。～勰垃聊签么缴型纠

4、万方数据摘要目前，城市范围内的大气污染问题以及全球范围内的C02排放等问题已经引起人们的广泛关注。汽车能源消耗是造成大气污染、全球温室气体排放和全球石油压力的主要原因。近年来，全世界已经掀起了研制和开发电动车的热潮，作为低污染汽车，电动车将成为2l世纪重要的交通工具。电动车由车体、电气驱动、储能电池和能量管理系统组成。研究表明提高电驱动系统的效率对提高电动汽车的整体效率起关键作用。本文以电动汽车用三相混合励磁型磁通切换电机(HEFS电机)为研究对象，计算了其在不同工况下的铁耗，并针对不同运行情况建立了三相混合励磁磁通

5、切换电机铁耗等效电阻的数学模型，在此基础上搭建了三相混合励磁磁通切换电机计及铁耗的等效电路模型，通过分析等效电路模型得到了电机损耗(主要指可控损耗：铜耗和铁耗)与电机电枢电流、励磁电流之间的关系。最后，提出了一套以效率最优为目标的电流优化协调控制策略，即通过合理分配电枢电流与励磁电流，使电机损耗降到最低，从而提高电机效率，并对最优控制策略进行了仿真和实验验证。本文的研究将为混合励磁电机的后续研究与工程化应用提供理论和实验研究基础。论文的主要研究内容具体包括如下：1、阐述本课题的研究背景与理论意义。2、分析混合励磁磁通

6、切换电机的铁耗，包括提取定转子铁心关键部位的磁密分布波形，并分析电机空载、加载励磁电流、加载电枢电流三种不同情况下的铁耗，探索了电机铁耗与转速、电枢电流、励磁电流之间的规律，最后建立了铁耗等效电阻的数学模型。3、搭建混合励磁磁通切换电机计及铁耗的等效电路，分析电机损耗(铜耗和铁耗)与电枢电流幅值、相位角以及励磁电流大小的关系，提出一种通过减少给定稳态工作点下损耗以提高电机效率的算法，得到给定工作点下电机电枢电流和励磁电流的最优匹配组合。最后，分析了磁通混合比捌混合励磁电机效率的影响规律。4、搭建基于损耗最小的效率最优

7、控制系统稳态仿真模型，仿真验证算法的可行性。5、构建三相混合励磁磁通切换电机实验平台，进行了HEFS电机恒速稳态运行的效率最优控制实验，实验结果验证了效率最优控制策略的可行性和正确性。6、总结全文研究内容，并对后续研究工作进行了展望。关键词：混合励磁；效率优化控制；铁耗；铁耗电阻万方数据AbstractABSTRACTNowadays，theproblemofairpollutionandC02emissionswithincitieshasarollsedpeople’swideattentionglobally．

8、Themainreasonforairpollution，globalgreenhousegasemissionsaswellasglobaloilpressureistheconsumptionofautomobileenergy．Inrecentyears，theworldhasraisedahotwavedevelopmentofelec