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1、DOI:10.15934/j.cnki.micromotors.2010.06.021微电机2010年第43卷第6期电动汽车用永磁同步电机的发展分析彭海涛,何志伟,余海阔(华南理工大学电力学院,广州510640)摘要:简要的比较了几种常用电动汽车的驱动系统,并指出了永磁同步电动机的优势。在各类驱动电机中,永磁同步电机能量密度高,效率高、体积小、惯性低、响应快,有很好的应用前景,介绍了电动车驱动用永磁同步电机的目前研究状况以及目前的研究热点和发展趋势。关键词:电动汽车;永磁同步电机;弱磁控制;控制策略;应用中图分类号:TM351;TM341
2、文献标志码:A文章编号:1001-6848(2010)06-0078-04DevelopmentAnalysisonPermanentMagnetSynchronousMotorinElectricVehiclePENGHai-tao,HEZhi-wei,YUHai-kuo(SchoolofElectricPower,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510460,China)Abstract:Thispaperbrieflycomparedseveralpopularelectricve
3、hicledrivesystem,andpointedouttheadvantagesofpermanentmagnetsynchronousmotor.Invarioustypesofdrivemotors,permanentmagnetsynchronousmotorenergyisdensity,highefficiency,smallsize,lowinertia,fastresponse,ithasagoodprospect.Thenthispaperintroducedthecurrentresearchsituationan
4、dthefocusanddevelopmenttrendsofthepermanentmagnetsynchronousmotorinelectricvelicle.KeyWords:Electricvehicle;Permanentmagnetsynchronousmotor;Weakmagneticcontrol;Controlstrategy;Application价电动车的电气驱动系统实质上主要就是对不同电0引言[4-5]动机及其控制方式进行比较和分析。目前正在应电动汽车具有低噪声、零排放、高效、节能及用或开发的电动车用电动机主要
5、有直流电动机能源多样化和综合利用等显著优点,成为各国开发(DCM)、感应电动机(IM)、永磁电动机(PM)、开的主流。电动汽车的发展有赖于技术的进步,尤其关磁阻电动机(SRM)四类。下面分别对几种电气驱[1]是需要进一步提高其驱动系统的性能。电动汽车[5-7]动系统进行简要分析和说明,其总体比较见对其驱动系统的要求是转矩控制能力良好,转矩密表1。度高,运行可靠性及在整个调速范围内的效率尽可1.1直流电动机驱动系统能高,从而保证车辆具有良好的动力性能和操控性,在电动汽车领域最早使用的就是直流电动机。同时在车载动力电池未能取得突破的情况下,延
6、长直流电动机结构简单,易于控制,具有良好的电磁车辆的续驶里程。研究并开发出高水平的电机驱动转矩控制特性,但是由于采用机械换向结构,维护控制系统,对提高我国电动汽车驱动系统水平及电[2]困难,并产生火花,容易对无线电产生干扰,这对动汽车的产业化具有重要意义。高度智能化的未来电动汽车是致命的弱点。另外,随着永磁材料性能的提高和成本的降低,永磁直流电动机驱动系统体积大、制造成本高、速度范同步电动机以其高效率、高功率因数和高功率密度围有限、能量密度较低,这些都限制和妨碍了直流等优点,正逐渐成为电动汽车驱动系统的主流电机电动机在电动汽车中的进一步应
7、用。之一。1.2感应电动机驱动系统1电动汽车用电动机及驱动系统比较感应电动机现在普遍采用变频驱动方式,常见[3]电气驱动系统作为现代电动汽车的核心,主的变频控制技术有三种:V/F控制、转差频率控制、要包括:电动机、功率电子元器件及控制部分。评矢量控制。20世纪90年代以前主要以脉冲宽度调制收稿日期:2009-12-24·78·电动汽车用永磁同步电机的发展分析彭海涛,等(PWM)方式实现V/F控制和转差频率控制,但这两2电动车用永磁同步电动机研究状况种控制技术因转速控制范围小、转矩特性不理想,而对于需频繁起动、加减速的电动汽车不太适用。2.
8、1日本电动车用永磁同步电机状况近几年,电动汽车感应电动机主要采用矢量控制日本1965年就开始研制电动车,于1967年成技术。[10-11]立了日本电动车协会。由于永磁同步电机的性1.3开关磁阻
