无刷直流电机的高频链驱动器研究

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1、硕士学位论文MASTER′SDISSERTATION论文题目无刷直流电机的高频链驱动器研究作者姓名王亚林学科专业电机与电器指导教师闫朝阳副教授2015年5月-I-中图分类号：TM351学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文无刷直流电机的高频链驱动器研究硕士研究生：王亚林导师：闫朝阳副教授副导师：肖莹副教授申请学位：工学硕士学科专业：电机与电器所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学-II-ADissertationinElectronicMachinesandElectron

2、icApparatusRESEARCHONHIGHFREQUENCYLINKDRIVEFORBRUSHLESSDCMOTORbyWangYalinSupervisor:AssociateProfessorYanZhaoyangAssociateProfessorXiaoYingYanshanUniversityMay,2015-III-燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《无刷直流电机的高频链驱动器研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部

3、分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《无刷直流电机的高频链驱动器研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复

4、制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日-IV-摘要随着全球能源消耗量的不断剧增，能源面临的紧缺危机越来越凸显，电动汽车作为节能环保型车辆，将得到广泛的应用和发展。但是，电动汽车电气驱动系统存在体积大、设备笨重、功率密度小等缺点，为了改善和提高电动汽车电气驱动系统的性能，文中提出了一种用于电动汽车的驱动无刷电机的高频链驱动器，该驱动器具有双向功率传输、效率高、体积小、重量轻、噪音低和功率密度高等

5、优点。本文以高频链矩阵变换器驱动无刷直流电机为研究对象。首先分析了高频链带无刷直流电机两两导通的工作原理和主电路，针对矩阵变换器双向开关特征，运用解耦思想，提出了一种适用于无刷直流电机负载的新型两两导通混合脉宽调制(HPWM)策略，并详细分析了高频链逆变器在变压器前级逆变环节高频开关工作周期内的工作模态。其次，本文对高频链矩阵变换器驱动无刷直流电机在三三导通方式下进行了探讨与研究，提出了另一种三三导通HPWM调制策略，并进行了电路工作模态分析与仿真验证。对于无刷直流电机两两导通控制方式转矩出力大，三三导通控制方式转矩脉动小，提出

6、一种两两启动三三运行策略。并采用Matlab/Simulink软件进行了详细的仿真与分析，得到了两两导通方式切换到三三导通方式的最佳切换时刻。另外，对高频链矩阵变换器带无刷直流电机进行了无磁链直接转矩控制的研究，随后仿真验证了上述理论的可行性。最后，本文对整个系统的硬件和软件进行了详细的设计，在设计的基础上搭建了高频链矩阵变换器带无刷直流电机并以DSP和CPLD为控制核心的实验平台，通过数字控制，完成了整个系统的实验验证。由此可验证高频链矩阵变换器带无刷直流电机实验设计方案的可行性和控制策略的合理性。关键词：高频链矩阵变换器；无

7、刷直流电机；电动汽车；调制策略；直接转矩控制-V-AbstractWiththeincreasingglobalenergyconsumption,thecrisisofenergyshortagehasbecamemoreandmoreserious.Asaresult,asenergyefficientandenvironmentallyfriendlyvehicles,electricvehicleswillbewidelyapplied.However,theelectricdrivesystemofelectricve

8、hiclehassuchdisadvantagesasbigvolume,heavyweight,lowpoweranddensityetal.Inordertoimprovetheperformanceofelectricdrivesystemofelectr