新能源汽车永磁同步电机的特点和控制.doc

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1、新能源汽车永磁同步电机的五大特点分析【陆地方舟电动汽车网】永磁同步电机驱动系统应用到电动汽车上，具有以下几个独特的优点：①由于转子无需励磁，电机可在很低的转速下保持同步运行，调速的范围宽。②效率高、功率密度大：采用了高磁能稀土材料，因此可以大大提高气隙磁通密度和能量转换的效率。另外，采用稀土永磁材料后，电机的体积可以大大缩小，重量可以相应减小，从而有效地提高了功率密度。③瞬态特性通常都比较好：由于采用了高性能的永磁材料，体积得以减小，从而有较低的转动惯量、更快的响应速度。④具有良好的机械特性：对于由

2、于负载变化而引起的电机转矩扰动，永磁同步电机具有较强的承受能力。⑤结构多样化：转子可以有多种结构，可以内置或外置；不同结构有不同性能特点和适用环境，因而其应用范围厂。总体上讲，永磁同步电机具有结构简单、体积小、贡量轻、损耗小、效率高等优点，但与交流异步电机相比，它也有成本高、起动困难等缺点。新能源汽车永磁同步电机的控制新能源汽车永磁同步电机的控制较为复杂，其控制方法也有多种，如矢量控制（磁场定向控制）、直接转矩控制和恒压频比开环控制等控制方式。(1)矢量控制矢量控制的原理为：以转子磁链旋转空间矢量为

3、参考坐标，将定子电流分解为相互正交的两个分量：一个与磁链同方向，代表定子电流励磁分量；另一个与磁链方向正交，代表定子电流转矩分量，分别对其进行控制。永磁同步电机转速和电源频率严格同步，转差率恒等于零，控制效果受转子参数影响小，在永磁同步电机上更容易实现矢量控制。因其控制结构简单，控制软件容易实现，已被广泛应用到调速系统中。(2)直接转矩控制直接转矩控制不需要矢量控制里面的旋转坐标变换和转子磁链定向，转矩取代电流成为受控对象。电压矢量则是控制系统里唯一的输入，通过电压矢量，直接控制转矩和磁链的增加或减

4、小，控制结构简单，受电机参数变化影响小，能够获得极佳的动态性能。由于在电动汽车运行过程中，直接转矩控制需要结合复杂的运行工况进行，使得直接转矩控制较难应用到电动汽车驱动控制系统中。(3)恒压频比开环控制恒压频比开环控制的控制矢量为电机的外部矢量，即电压和频率。控制系统将参考电压和频率输入到实现控制策略的调整器中，最后由逆变器产生一个交变的正弦电压施加在电机的定子绕组上，使之运行在指定的电压和频率下。恒压频比开环控制策略简单，易于实现，转速通过电源频率进行控制。但是，恒压频比开环控制策略未引入速度、位

5、置等反馈信号，因此无法实时捕捉电机状态，致使无法精确控制电磁转矩。在突发加载或者加速指令时，容易发生失步现象。另外，也不具备快速的动态响应特性，控制性能差，通常只用于对调速性能要求一般的通用变频器上。