电动车用异步电机矢量控制系统

《电动车用异步电机矢量控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、控制系统《微计算机信息》(测控自动化)2009年第25卷第7-1期文章编号:1008-0570(2009)07-1-0004-02电动车用异步电机矢量控制系统InductionMotorVectorControllerAppliedinElectricVehicle(北京交通大学)陈东雷吕健攀张奕黄CHENDong-leiLVJian-panZHANGYi-huang摘要:介绍一种以DSP为控制核心的异步电机矢量控制系统在电动车中的应用。介绍了系统结构及软硬件设计方案。实验结果表明,该系统精度高,实时性好,

2、有较好的动态性能。关键词:矢量控制;异步电机;数字信号处理器中图分类号:TM301.2文献标识码:AAbstract:InductionMotorVectorControllerAppliedinElectricVehicleisdesigned.Thesystemstructureandmethodfordesigningthesoftwareandhardwareareintroduced.Theexperimentalresultsshowthatthiscontrolsystemhashighcon

3、trolprecisionandagoodreal-timeperformance,andagooddynamiccharacteristic.Keywords:VectorControl;InductionMotor;Digitalsignalprocessor技度PI调节器调整，并输出转矩分量电流作为内环转矩调节器1引言术的指令值，再与通过霍尔电流传感器检测到的三相定子电流经电动车驱动电动机有直流电动机、异步电动机、永磁无刷过Clarke和Park变换信号比较，经过转矩PI调节器，得到旋创电动机和开关磁

4、阻电动机。异步电动机具有体积小、结构简单、转坐标系下的定子转矩电压分量。电流控制内环中由励磁坚固可靠、成本低、易于维护等优点，并且随着变频调速技术的分量指令值（为零)与检测到的定子电流经过Clarke和Park新发展，让异步电动机的控制方法越来越完善，使异步电机有着变换信号比较，经过PI调节器，得到旋转坐标系下的定子励优异的启动和调速性能，高效率、高功率因数和节能，有着广泛磁电压分量再将和进行Park逆变换，变换到定子静的应用范围。高性能的电动车普遍采用了异步电动机作为传动止两相坐标系统，获得与逆变器的电压

5、空间矢量具有相同坐设备。标系统的两个电压分量，最后利用空间矢量脉宽调制技术本文介绍了矢量控制原理、控制策略的实现；系统的硬件、（SVPWM）产生逆变器开关导通状态的PWM波形。软件实现。在电动游览车异步电机上进行了实验，取得了良好的效果。2矢量控制原理及控制方案2.1矢量控制的原理矢量控制理论是从异步电机内部的机电能量转换、电机统一理论和空间矢量理论基础上发展起来的，理论基础严谨。它采用矢量分析的方法来分析异步电机内部的电磁过程，是建立在异步电动机的动态数学模型基础上的控制方法，从理论上正图1转子磁场定向的

6、矢量控制框图确解决了异步电机调速系统动态性能的控制问题，控制性能可3电动车系统硬件组成以与直流电机调速系统媲美。矢量控制通过坐标变换，将三相系统等效变换为d—q两该电动游览车采用的是100V，5.5Kw的4极异步电动机，相系统，将交流电机定子电流矢量分解成两个直流分量(即磁通额定转速为1500r/min。采用12节12V大容量深循环铅酸蓄电分量和转矩分量)，从而实现对异步电机的转矩控制和磁链控制池串联供电，额定电压为144V。采用基于DSP2407的主控芯片的完全解耦，因而可获得与直流调速系统同样好的控制效

7、果。的控制电路，逆变器容量：9kVA，逆变器输出电压：100V，逆变2.2异步电机矢量控制方案器效率：97％，逆变器输出频率：0～200Hz。本文采用带基于电流模型反馈信号的转子磁链定向控制。3.1系统主电路设计如图1所示，此控制系统由转速控制外环和电流控制内环组控制系统的主电路输入接144V直流蓄电池，该主电路由控制器通过控制六个开关管的开通关断产生PWM脉冲，来实成，转速控制环由用户给定的转速指令值与来自于电机轴现对直流电源的逆变，达到对异步电机变频调速的目的。上的光电编码器的转速反馈信号进行比较，将其

8、偏差通过速一般而言，直流储能电容设计应考虑两个方面的因素：其陈东雷:硕士一，直流电容必须足够大，从而使三相逆变器直流侧具有较大-4-360元/年邮局订阅号：82-946《现场总线技术应用200例》您的论文得到两院院士关注控制系统的输出阻抗，以抑制直流电压的脉动；其二，为使三相逆变器直1，2，3；中断初始化设置。流电压具有足够快的动态电流响应，直流电容的取值必须受到具体流程图4所示：限制。因此，在车用电机驱动器的母