基于Matlab的工程机械混合动力逆变器应用研究

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1、基于Matlab的工程机械混合动力逆变器应用研究基于Matlab的工程机械混合动力逆变器应用研究ResearchontheApplicationofEngineeringMachineryHybridInverterBasedonMatlab赵芳伟卞永明严月华(同济大学机械工程学院，上海201804)摘要：混合动力是一种新型的动力驱动形式，近几年广泛应用于汽车行业，并取得一定成绩。在能源紧缺的现状下，混合动力，特别是电电混合以及电油混合驱动形式已经走向工程机械。文章在分析工程机械混合动力驱动单元结构的基础上，根据实际要求对其中应用的逆变器的关键技术进行研究，在满足整体要求下，对所

2、选逆变器根据其本身的电路原理建立了数学模型。最后，结合推土机混合动力驱动单元实例，建立了逆变器的Matlab／Simulink模型，并对其进行了仿真研究。关键词：混合动力驱动单元逆变器建模工程机械Matlab／Simulink仿真DoI：10．3969／J．issn．1007—080x．2011．11．004Abstract：Hybrid，anewtypeofdrivingpower，inrecentyears，hasbeenwidelyusedintheautomobileindustry，andmadesomeachievements．Inthepresentsituatio

3、nofenergyshortage，hybrid，especiallyelectric-electrichybridandelectric·dieselhybridhasengagedinengineeringmachinery．Basedontheanalysisofthestructureofengineeringmachineryhybriddriveunit，accordingtothepracticaldemands，thekeytechniquesoftheapplicationofinverterhasbeenstudied．Tomeettheoverallrequ

4、irementsoftheselectedinverter，themathematicalmodelwasestablishedaccordingtoitsowncircuitprinciple．Finally，combinedwithbulldozershybriddriveunit，theinverterMatlab／Simulinkmodelwassetup，andthesimulationwasstudied．Keywords：hybriddrivedriveunitinvertermodelengineeringmachineryMatlab／Simulinksimul

5、ation0引言勒的混合动力推土机D7E、凯斯的21吨混合动力挖掘混合动力是顺应时代的产物，节能降耗的热潮机、小松的HYBRID混合动力AE50系列叉车、三一的使其成为未来发展的必然趋势，燃油经济性更让其成SY215C混合动力挖掘机。混合动力工程机械中所包为社会的宠儿。工程机械一般都是高油耗、高耗能的括的不同于普通工程机械的关键技术有电池、电机及产品，通过混合动力能够降低成本、节能环保。目前，其驱动单元系统、系统能源管理等。其中电机及其驱混合动力应用较多的是挖掘机、叉车、推土机等产品，动单元系统是混合动力工程机械的关键部件。首先，国外卡特彼勒、凯斯、小松，以及国内三一、山河智能等

6、其高可靠性必须能够保证系统长期可靠的工作；其次，工程机械企业都推出了混合动力产品，主要有卡特彼系统效率对驱动单元的能耗水平具有决定性影响。现作者简介：赵芳伟1986年生，硕士。研究方向为机械设计及理论。26机电一体化l2011．11Research．Developmentl豳瞄—豳圜在得到大规模应用的有基于永磁电机和感应电机的变小。综合以上因素，确定电池的电压等级为312V，电频调速系统(以下简称逆变器)。在电力机车市场方机的电压等级为272V。面，产品应用和发展趋势也是一致的。本文研究的是2逆变器设计关键技术基于异步电机的逆变器，以卡特彼勒的混合动力推土逆变器设计关键技术包括：

7、主电路参数计算、散热机D7E为例，研究其混合动力驱动单元中逆变器的应器和风机计算、数字控制电路设计和软件设计、总体结用。该逆变器由于使用环境的特殊性，其关键要求有构设计。本文主要对主电路参数进行了相关计算。结构设计可靠、安装维修方便、防护等级高、适应恶劣2．1逆变器主电路原理图和相关器件参数选择的环境。逆变器采用电压源型主电路，直流侧加支撑电容，1电气系统设计附加直流继电器和预充电电路。其电路图如图1卡特彼勒的混合动力推土机D7E的混合动力驱动所示。在主电路设计时，最重要的是确定